Гідраксіпрапілметылцэлюлоза (ГПМЦ) з'яўляецца неионным вадараспушчальным палімерным злучэннем, атрыманым шляхам хімічнай мадыфікацыі натуральнай цэлюлозы. Ён шырока выкарыстоўваецца ў харчовай, медыцынскай, касметычнай і будаўнічай прамысловасці, асабліва ў якасці клею, загушчальніка, эмульгатора і суспензіі ў фармацэўтычных прэпаратах. У працэсе прымянення характарыстыкі глейкасці воднага раствора HPMC маюць вырашальнае значэнне для яго эфектыўнасці ў розных галінах.
1. Будова і ўласцівасці гідраксіпрапілметылцэлюлозы
Малекулярная структура HPMC змяшчае дзве групы замяшчальнікаў, гідраксіпрапіл (-CH₂ЧОХЧ₃) і метыл (-OCH₃), што робіць яго добрай растваральнасцю ў вадзе і здольнасцю да мадыфікацыі. Малекулярны ланцуг HPMC мае пэўную жорсткую структуру, але ён таксама можа ўтвараць трохмерную сеткавую структуру ў водным растворы, што прыводзіць да павелічэння глейкасці. Яго малекулярная маса, тып замяшчальніка і ступень замяшчэння (г.зн. ступень гидроксипропильного і метыльнага замяшчэння кожнай адзінкі) аказваюць важны ўплыў на глейкасць раствора.
2. Вязкастойныя характарыстыкі воднага раствора
Характарыстыкі глейкасці воднага раствора HPMC цесна звязаны з такімі фактарамі, як канцэнтрацыя, малекулярная маса, тэмпература і значэнне pH растваральніка. Як правіла, глейкасць воднага раствора HPMC павялічваецца з павелічэннем яго канцэнтрацыі. Яго глейкасць дэманструе неньютанаўскія рэалагічныя паводзіны, гэта значыць, калі хуткасць зруху павялічваецца, глейкасць раствора паступова памяншаецца, дэманструючы з'яву разрэджвання зруху.
(1) Эфект канцэнтрацыі
Існуе пэўная залежнасць паміж глейкасцю воднага раствора ГПМЦ і яго канцэнтрацыяй. Па меры павелічэння канцэнтрацыі ГПМЦ узмацняюцца малекулярныя ўзаемадзеянні ў водным растворы, узмацняюцца зблытанасць і сшыванне малекулярных ланцугоў, што прыводзіць да павелічэння глейкасці раствора. Пры больш нізкіх канцэнтрацыях глейкасць воднага раствора ГПМЦ лінейна ўзрастае з павелічэннем канцэнтрацыі, але пры больш высокіх канцэнтрацыях рост глейкасці раствора мае тэндэнцыю да роўнага росту і дасягае стабільнага значэння.
(2) Уплыў малекулярнай масы
Малекулярная маса HPMC непасрэдна ўплывае на глейкасць яго воднага раствора. HPMC з большай малекулярнай масай мае больш доўгія малекулярныя ланцугі і можа ўтвараць больш складаную трохмерную сеткавую структуру ў водным растворы, што прыводзіць да большай глейкасці. Наадварот, ГПМЦ з меншай малекулярнай масай мае больш друзлую сеткаватую структуру і меншую глейкасць з-за больш кароткіх малекулярных ланцугоў. Такім чынам, пры нанясенні вельмі важна выбраць HPMC з падыходнай малекулярнай масай для дасягнення ідэальнага эфекту глейкасці.
(3) Уплыў тэмпературы
Тэмпература з'яўляецца важным фактарам, які ўплывае на глейкасць воднага раствора HPMC. З павышэннем тэмпературы рух малекул вады ўзмацняецца і глейкасць раствора звычайна зніжаецца. Гэта адбываецца таму, што пры павышэнні тэмпературы свабода малекулярнага ланцуга HPMC павялічваецца і ўзаемадзеянне паміж малекуламі аслабляецца, тым самым зніжаючы глейкасць раствора. Аднак рэакцыя HPMC розных партый або марак на тэмпературу таксама можа адрознівацца, таму тэмпературныя ўмовы неабходна карэктаваць у адпаведнасці з патрабаваннямі канкрэтнага прымянення.
(4) Уплыў значэння pH
ГПМЦ сам па сабе з'яўляецца неионным злучэннем, і глейкасць яго воднага раствора адчувальная да змен рн. Нягледзячы на тое, што ГПМЦ дэманструе адносна стабільныя характарыстыкі глейкасці ў кіслотным або нейтральным асяроддзі, растваральнасць і глейкасць ГПМЦ будуць змяншацца ў надзвычай кіслотным або шчолачным асяроддзі. Напрыклад, у моцных кіслотных або моцных шчолачных умовах малекулы HPMC могуць часткова раскладацца, тым самым зніжаючы глейкасць яго воднага раствора.
3. Реологический аналіз вязкостных характарыстык воднага раствора ГПМЦ
Рэалагічныя паводзіны воднага раствора ГПМЦ звычайна дэманструюць неньютанаўскія характарыстыкі вадкасці, што азначае, што яе глейкасць залежыць не толькі ад такіх фактараў, як канцэнтрацыя раствора і малекулярная маса, але і ад хуткасці зруху. Наогул кажучы, пры нізкіх хуткасцях зруху водны раствор HPMC дэманструе больш высокую глейкасць, а калі хуткасць зруху павялічваецца, глейкасць памяншаецца. Такое паводзіны называецца «вытанчэнне зруху» або «вытанчэнне зруху» і вельмі важна ў многіх практычных прымяненнях. Напрыклад, у галіне пакрыццяў, фармацэўтычных прэпаратаў, харчовай прамысловасці і г.д. характарыстыкі разрэджвання пры зруху HPMC могуць гарантаваць захаванне высокай глейкасці пры нанясенні на нізкіх хуткасцях, і ён можа цячы лягчэй ва ўмовах зруху з высокай хуткасцю.
4. Іншыя фактары, якія ўплываюць на глейкасць воднага раствора ГПМЦ
(1) Уплыў солі
Даданне раствораных соляў (напрыклад, хларыду натрыю) можа павялічыць глейкасць воднага раствора HPMC. Гэта адбываецца таму, што соль можа ўзмацняць узаемадзеянне паміж малекуламі, змяняючы іённую сілу раствора, так што малекулы HPMC утвараюць больш кампактную сеткаватую структуру, тым самым павялічваючы глейкасць. Аднак уплыў тыпу і канцэнтрацыі солі на глейкасць таксама неабходна карэктаваць у адпаведнасці з канкрэтнымі абставінамі.
(2) Уплыў іншых дабавак
Даданне іншых дабавак (такіх як павярхоўна-актыўныя рэчывы, палімеры і г.д.) у водны раствор HPMC таксама паўплывае на глейкасць. Напрыклад, павярхоўна-актыўныя рэчывы могуць зніжаць глейкасць HPMC, асабліва калі канцэнтрацыя павярхоўна-актыўных рэчываў высокая. Акрамя таго, некаторыя палімеры або часціцы таксама могуць узаемадзейнічаць з HPMC і змяняць рэалагічныя ўласцівасці яго раствора.
Глейкостные характарыстыкігидроксипропилметилцеллюлоза на водны раствор уплываюць шматлікія фактары, у тым ліку канцэнтрацыя, малекулярная маса, тэмпература, значэнне pH і г.д. Водны раствор HPMC звычайна праяўляе неньютоновские рэалагічныя ўласцівасці, мае добрыя ўласцівасці да згушчэння і разрэджвання пры зруху, і шырока выкарыстоўваецца ў розных прамысловых і фармацэўтычных галінах. Разуменне і засваенне гэтых характарыстык глейкасці дапаможа аптымізаваць выкарыстанне HPMC ў розных сферах прымянення. У практычных прымяненнях адпаведны тып HPMC і ўмовы працэсу павінны быць выбраны ў адпаведнасці з канкрэтнымі патрэбамі, каб атрымаць ідэальную глейкасць і рэалагічныя ўласцівасці.
Час публікацыі: 1 сакавіка 2025 г