Уласцівасці гідраксіпрапілметылцэлюлозы

Гідраксіпрапілметылцэлюлоза — гэта від неіённага змешанага эфіру цэлюлозы. У адрозненне ад іённага змешанага эфіру метылкарбаксіметылцэлюлозы, ён не рэагуе з цяжкімі металамі. З-за розных суадносін утрымання метаксільных груп і гідраксіпрапілавых груп у гідраксіпрапілметылцэлюлозе і рознай глейкасці існуе мноства разнавіднасцяў з рознымі ўласцівасцямі, напрыклад, высокае ўтрыманне метаксільных груп і нізкае ўтрыманне гідраксіпрапілавых груп. Яго характарыстыкі блізкія да характарыстык метылцэлюлозы, а нізкае ўтрыманне метаксільных груп і высокае ўтрыманне гідраксіпрапілавых груп — да характарыстык гідраксіпрапілметылцэлюлозы. Аднак у кожным гатунку, хоць і змяшчаецца толькі невялікая колькасць гідраксіпрапілавых груп або невялікая колькасць метаксільных груп, існуюць вялікія адрозненні ў растваральнасці ў арганічных растваральніках або тэмпературы флокуляцыі ў водных растворах.

(1) Уласцівасці растваральнасці гідраксіпрапілметылцэлюлозы
①Растваральнасць гідраксіпрапілметылцэлюлозы ў вадзе Гідраксіпрапілметылцэлюлоза насамрэч з'яўляецца відам метылцэлюлозы, мадыфікаванай аксідам прапілену (метаксіпрапіленам), таму яна ўсё яшчэ мае тыя ж уласцівасці, што і метылцэлюлоза Цэлюлоза мае падобныя характарыстыкі растваральнасці ў халоднай вадзе і нерастваральнасці ў гарачай вадзе. Аднак з-за мадыфікаванай гідраксіпрапілавай групы тэмпература яе гелеўтварэння ў гарачай вадзе значна вышэйшая, чым у метылцэлюлозы. Напрыклад, глейкасць воднага раствора гідраксіпрапілметылцэлюлозы са ступенню замяшчэння 2% метаксільных груп DS = 0,73 і ўтрыманнем гідраксіпрапілу MS = 0,46 складае 500 мПа·с пры 20°C, а тэмпература гелеўтварэння можа дасягаць амаль 100°C, у той час як метылцэлюлоза пры той жа тэмпературы складае ўсяго каля 55°C. Што тычыцца яе растваральнасці ў вадзе, то яна таксама значна палепшылася. Напрыклад, парашкападобную гідраксіпрапілметылцэлюлозу (грануляваная форма 0,2~0,5 мм пры 20°C з глейкасцю 4% воднага раствора 2 па•с можна набыць па цане... Пры пакаёвай тэмпературы яна лёгка раствараецца ў вадзе без астуджэння.

②Растваральнасць гідраксіпрапілметылцэлюлозы ў арганічных растваральніках Растваральнасць гідраксіпрапілметылцэлюлозы ў арганічных растваральніках таксама лепшая, чым у метылцэлюлозы. Для прадуктаў вышэй за 2,1, высокаглейкая гідраксіпрапілметылцэлюлоза, якая змяшчае гідраксіпрапіл MS=1,5~1,8 і метоксі DS=0,2~1,0, з агульнай ступенню замяшчэння вышэй за 1,8, сярэдне раствараецца ў бязводных метанольных і этанольных растворах, а таксама тэрмапластычна і вадарастваральная. Яна таксама раствараецца ў хлараваных вуглевадародах, такіх як метыленхларыд і хлараформ, і арганічных растваральніках, такіх як ацэтон, ізапрапанол і дыацэтонавы спірт. Яе растваральнасць у арганічных растваральніках лепшая, чым у вадзе.

(2) Фактары, якія ўплываюць на глейкасць гідраксіпрапілметылцэлюлозы Стандартнае вызначэнне глейкасці гідраксіпрапілметылцэлюлозы такое ж, як і ў іншых эфіраў цэлюлозы, і вымяраецца пры тэмпературы 20°C з 2% водным растворам у якасці стандарту. Глейкасць аднаго і таго ж прадукту павялічваецца з павелічэннем канцэнтрацыі. Для прадуктаў з рознай малекулярнай масай пры аднолькавай канцэнтрацыі прадукт з большай малекулярнай масай мае больш высокую глейкасць. Яго сувязь з тэмпературай падобная да залежнасці ад метылцэлюлозы. Пры павышэнні тэмпературы глейкасць пачынае зніжацца, але пры дасягненні пэўнай тэмпературы глейкасць рэзка павялічваецца і адбываецца гелеўтварэнне. Тэмпература гелеўтварэння прадуктаў з нізкай глейкасцю вышэйшая. Яе тэмпература гелеўтварэння звязана не толькі з глейкасцю эфіру, але і з суадносінамі метаксільных і гідраксіпрапільных груп у эфіры і памерам агульнай ступені замяшчэння. Варта адзначыць, што гідраксіпрапілметылцэлюлоза таксама з'яўляецца псеўдапластычнай, і яе раствор стабільны пры пакаёвай тэмпературы без пагаршэння глейкасці, за выключэннем магчымасці ферментатыўнага раскладання.

(3) Солеўстойлівасць гідраксіпрапілметылцэлюлозы Паколькі гідраксіпрапілметылцэлюлоза з'яўляецца неіённым эфірам, яна не іянізуецца ў водным асяроддзі, у адрозненне ад іншых іённых эфіраў цэлюлозы. Напрыклад, карбаксіметылцэлюлоза рэагуе з іёнамі цяжкіх металаў і выпадае ў асадак у растворы. Звычайныя солі, такія як хларыд, брамід, фасфат, нітрат і г.д., не выпадаюць у асадак пры даданні ў водны раствор. Аднак даданне солі аказвае пэўны ўплыў на тэмпературу флокуляцыі воднага раствора. Пры павелічэнні канцэнтрацыі солі тэмпература геля зніжаецца. Калі канцэнтрацыя солі ніжэйшая за кропку флокуляцыі, глейкасць раствора мае тэндэнцыю павялічвацца. Такім чынам, даданне пэўнай колькасці солі пры ўжыванні можа дасягнуць эфекту загушчэння больш эканамічна. Таму ў некаторых выпадках для дасягнення эфекту загушчэння лепш выкарыстоўваць сумесь эфіру цэлюлозы і солі, чым раствор эфіру з больш высокай канцэнтрацыяй.

(4) Устойлівасць гідраксіпрапілметылцэлюлозы да кіслот і шчолачаў. Гідраксіпрапілметылцэлюлоза звычайна ўстойлівая да кіслот і шчолачаў і не падвяргаецца ўздзеянню ў дыяпазоне pH 2~12. Яна можа вытрымліваць пэўную колькасць лёгкіх кіслот, такіх як мурашыная кіслата, воцатная кіслата, цытрынавая кіслата, бурштынавая кіслата, фосфарная кіслата, борная кіслата і г.д. Але канцэнтраваная кіслата зніжае глейкасць. Шчолачы, такія як каўстычная сода, каўстычная сода і вапнавая вада, не аказваюць на яе ўплыву, але яны могуць нязначна павялічваць глейкасць раствора, а затым павольна зніжаць яе.

(5) Сумяшчальнасць гідраксіпрапілметылцэлюлозы Раствор гідраксіпрапілметылцэлюлозы можна змешваць з водарастваральнымі палімернымі злучэннямі для ўтварэння аднастайнага і празрыстага раствора з больш высокай глейкасцю. Да гэтых палімерных злучэнняў адносяцца поліэтыленгліколь, полівінілацэтат, полісілікон, поліметылвінілсілаксан, гідраксіэтылцэлюлоза і метылцэлюлоза. Натуральныя высокамалекулярныя злучэнні, такія як гуміарабік, камедь ражковага дрэва, камедь карая і г.д., таксама добра сумяшчальныя з гэтым растворам. Гідраксіпрапілметылцэлюлозу таксама можна змешваць з манітальным эфірам або сарбітавым эфірам стэарынавай кіслаты або пальміцінавай кіслаты, а таксама з гліцэрынам, сарбітам і маніталам, і гэтыя злучэнні можна выкарыстоўваць у якасці пластыфікатара гідраксіпрапілметылцэлюлозы для цэлюлозы.

(6) Нерастваральныя ў вадзе цэлюлозныя эфіры гідраксіпрапілметылцэлюлозы могуць звязваць паверхню з альдэгідамі, у выніку чаго гэтыя растваральныя ў вадзе эфіры выпадаюць у асадак у растворы і становяцца нерастваральнымі ў вадзе. Альдэгіды, якія робяць гідраксіпрапілметылцэлюлозу нерастваральнай, уключаюць фармальдэгід, гліяксаль, бурштынавы альдэгід, адыпальдэгід і г.д. Пры выкарыстанні фармальдэгіду варта звярнуць асаблівую ўвагу на значэнне pH раствора, сярод якіх гліяксаль рэагуе хутчэй, таму гліяксаль звычайна выкарыстоўваецца ў якасці зшываючага агента ў прамысловай вытворчасці. Колькасць гэтага віду зшываючага агента ў растворы складае 0,2%~10% ад масы эфіру, пераважна 7%~10%, напрыклад, найбольш прыдатным з'яўляецца 3,3%~6% гліяксалю. Звычайна тэмпература апрацоўкі складае 0~30℃, а час - 1~120 хвілін. Рэакцыя зшывання павінна праводзіцца ў кіслых умовах. Звычайна ў раствор спачатку дадаюць неарганічную моцную кіслату або арганічную карбоновую кіслату, каб давесці pH раствора да прыкладна 2~6, пераважна ад 4~6, а затым дадаюць альдэгіды для правядзення рэакцыі зшывання. У якасці кіслаты выкарыстоўваюцца саляная, серная, фосфарная, мурашыная, воцатная, гідраксівоцатная, бурштынавая або цытрынавая кіслаты і г.д., прычым мурашыная або воцатная кіслата з'яўляецца мэтазгоднай, а мурашыная - аптымальнай. Кіслату і альдэгід таксама можна дадаваць адначасова, каб дазволіць раствору прайсці рэакцыю зшывання ў патрэбным дыяпазоне pH. Гэтая рэакцыя часта выкарыстоўваецца ў працэсе канчатковай апрацоўкі пры атрыманні цэлюлозных эфіраў. Пасля таго, як цэлюлозны эфір стане нерастваральным, зручна выкарыстоўваць...

Вада тэмпературай 20~25℃ для прамывання і ачысткі. Падчас выкарыстання прадукту ў раствор можна дадаваць шчолачныя рэчывы, каб адрэгуляваць pH раствора, і прадукт хутка раствараецца ў растворы. Гэты метад таксама прыдатны для апрацоўкі плёнкі пасля таго, як раствор цэлюлознага эфіру ператварыўся ў нерастваральную плёнку.

(7) Устойлівасць гідраксіпрапілметылцэлюлозы да ферментаў Тэарэтычна, вытворныя цэлюлозы, такія як трывала звязаная замяшчальная група на кожнай ангідраглюкознай групе, не схільныя да мікробнай эрозіі, але на самой справе, калі значэнне замяшчэння гатовага прадукту перавышае 1, ён таксама будзе раскладацца ферментамі, што азначае, што ступень замяшчэння кожнай групы ў ланцугу цэлюлозы недастаткова раўнамерная, і мікраарганізмы могуць разбураць незамешчаную ангідраглюкозную групу. Цукры ўтвараюцца і засвойваюцца ў якасці пажыўных рэчываў для мікраарганізмаў. Такім чынам, калі ступень этэрыфікацыйнага замяшчэння цэлюлозы павялічваецца, устойлівасць эфіру цэлюлозы да ферментатыўнай эрозіі таксама павялічваецца. Паводле паведамленняў, у кантраляваных умовах у выніку гідролізу пад уздзеяннем ферментаў рэшткавая глейкасць гідраксіпрапілметылцэлюлозы (DS = 1,9) складае 13,2%, метылцэлюлозы (DS = 1,83) - 7,3%, метылцэлюлозы (DS = 1,66) - 3,8%, а гідраксіэтылцэлюлозы - 1,7%. Можна бачыць, што гідраксіпрапілметылцэлюлоза валодае моцнай антыферментнай здольнасцю. Такім чынам, выдатная ўстойлівасць гідраксіпрапілметылцэлюлозы да ферментаў у спалучэнні з яе добрай дысперснасцю, загушчальнасцю і плёнкаўтваральнымі ўласцівасцямі выкарыстоўваецца ў водна-эмульсійных пакрыццях і г.д. і, як правіла, не патрабуе дадання кансервантаў. Аднак для працяглага захоўвання раствора або магчымага забруджвання звонку, кансерванты можна дадаваць у якасці меры засцярогі, і выбар можа вызначацца ў залежнасці ад канчатковых патрабаванняў да раствора. Фенілртуцьацэтат і фторасілікат марганцу з'яўляюцца эфектыўнымі кансервантамі, але ўсе яны маюць таксічнасць, таму неабходна звярнуць увагу на апрацоўку. Як правіла, у раствор можна дадаваць 1~5 мг фенілртуцьацэтату на літр дозы.

(8) Характарыстыкі плёнкі з гідраксіпрапілметылцэлюлозы Гідраксіпрапілметылцэлюлоза валодае выдатнымі плёнкаўтваральнымі ўласцівасцямі. Яе водны раствор або раствор арганічнага растваральніка наносяць на шкляную пласціну, і пасля высыхання яна становіцца свабоднай. Плёнка каляровая, празрыстая і трывалая. Яна мае добрую вільгацятрываласць і застаецца цвёрдай пры высокіх тэмпературах. Даданне гіграскапічнага пластыфікатара дазваляе павялічыць яе падаўжэнне і гнуткасць. Для паляпшэння гнуткасці найбольш прыдатнымі з'яўляюцца пластыфікатары, такія як гліцэрын і сарбіт. Звычайна канцэнтрацыя раствора складае 2%~3%, а колькасць пластыфікатара — 10%~20% эфіру цэлюлозы. Калі ўтрыманне пластыфікатара занадта высокае, пры высокай вільготнасці адбудзецца калоіднае дэгідратацыйнае ўсаджванне. Трываласць плёнкі на разрыў з дададзеным пластыфікатарам значна большая, чым без пластыфікатара, і павялічваецца з павелічэннем дададзенай колькасці. Што тычыцца гіграскапічнасці плёнкі, яна таксама павялічваецца з павелічэннем колькасці пластыфікатара.