Хидроксипропилметилцелулозата HPMC е нейонна целулозна смесена етерна група, различна от йонната метилкарбоксиметилцелулозна смесена етерна група, която не реагира с тежки метали. Поради съдържанието на хидроксипропилметилцелулоза и различното съотношение на хидроксипропил и вискозитет, кислородните радикали се различават по производителност. Например, вариантите с високо съдържание на метоксилна група и ниско съдържание на хидроксипропилна група са близки до метилцелулозата, а вариантите с ниско съдържание на метоксилна група и високо съдържание на хидроксипропилна група са близки до хидроксипропилметилцелулозата. Въпреки това, въпреки че съдържат само малко количество хидроксипропилна група или малко количество метокси група, разтворимостта в органични разтворители или температурата на флокулация във воден разтвор е голяма разлика.
1, разтворимост на хидроксипропилметилцелулоза
Хидроксипропилметилцелулозата е хидроксипропилметилцелулоза, която по отношение на разтворимостта във вода е всъщност вид модифицирана метилцелулоза с пропиленоксид (метилоксипропилов пръстен), така че тя има подобни характеристики на разтворимост в студена вода и неразтворимост в гореща вода с метилцелулозата. Температурата на желиране на модифицираната хидроксипропилцелулоза обаче е много по-висока от тази на метилцелулозата в гореща вода. Например, вискозитетът на воден разтвор на хидроксипропилметилцелулоза с 2% съдържание на метокси DS = 0,73 и съдържание на хидроксипропил MS = 0,46 е 500 mpa при 20℃. Температурата на желиране на продукта от S е близо до 100℃, докато на метилцелулозата при същата температура е само около 55℃. Разтворимостта ѝ във вода също се подобрява значително, например, след смачкване на хидроксипропилметилцелулозата (форма на зърната 0,2~0,5 mm при 20℃), вискозитетът на 4% воден разтвор е 2pA. Продуктите от S могат лесно да се разтварят във вода без охлаждане при стайна температура.
(2) Хидроксипропилметилцелулозата е разтворима в органични разтворители, като разтворимостта на хидроксипропилметилцелулозата в органични разтворители е по-добра от тази на метилцелулозата. Метилцелулозата се нуждае от степен на метокси заместване от 2,1 или повече продукта и съдържа хидроксипропил MS = 1,5~1,8 и метокси DS = 0,2~1,0. Хидроксипропилметилцелулозата с висок вискозитет и обща степен на заместване над 1,8 е разтворима в безводни метанолови и етанолови разтвори и е термопластична и водоразтворима. Разтворима е и в хлорирани въглеводороди като дихлорометан и трихлорметан, и в органични разтворители като ацетон, изопропилов алкохол и диацетонов алкохол. Разтворимостта ѝ в органични разтворители е по-добра от разтворимостта ѝ във вода.
2, вискозитетът на хидроксипропилметилцелулозата е фактор, влияещ върху нея
Факторите на вискозитет на хидроксипропилметилцелулозата, определяни като стандартен вискозитет на хидроксипропилметилцелулозата и други целулозни етери, са същите при 20℃ с 2% воден разтвор като стандартно определяне. Вискозитетът на същия продукт, с увеличаване на концентрацията и увеличаване на една и съща концентрация на продукти с различно молекулно тегло, е висок. Връзката му с температурата е подобна на тази на метилцелулозата. Когато температурата се повиши, вискозитетът започва да намалява, но когато достигне определена температура, вискозитетът внезапно се повишава и настъпва желиране. Температурата на желиране на продукти с нисък вискозитет е по-висока от тази на продукти с висок вискозитет. Нивото на точката на желиране, освен високия и ниския вискозитет на етера, е свързано и със съотношението на метокси и хидроксипропил групите в етера и общата степен на заместване. Трябва да се отбележи, че хидроксипропилметилцелулозата е псевдопластична; разтворът ѝ е стабилен, когато се съхранява на стайна температура, и не показва никакво влошаване на вискозитета, освен възможността за ензимно разграждане.
3, хидроксипропилметилцелулоза, устойчивост на киселини и основи
Хидроксипропилметилцелулозна киселина, алкална хидроксипропилметилцелулозна киселина и алкални съединения, като цяло са стабилни, не се влияят от pH диапазона PH2~12 и могат да издържат на определени количества леки киселини, като мравчена киселина, оцетна киселина, лимонена киселина, янтарна киселина, фосфорна киселина, борна киселина и др. Концентрираната киселина обаче намалява вискозитета. Алкални съединения като сода каустик, калиев каустик и варова вода нямат ефект, но ефектът от лекото повишаване на вискозитета на разтвора ще намалее бавно в бъдеще.
4, хидроксипропилметилцелулозата може да се смесва
Разтворът на хидроксипропилметилцелулоза може да се смеси с водоразтворими полимерни съединения и да се получи еднороден прозрачен разтвор с по-висок вискозитет. Тези високомолекулни съединения са полиетиленгликол, поливинилацетат, полисиликон, полиметилвинилсилоксан, хидроксиетилцелулоза и метилцелулоза. Естествени полимерни съединения като гума арабика, гума от рожков, гума от трън и др. също се смесват добре с разтвора си. Хидроксипропилметилцелулозата може да се смеси и със стеаринова киселина или палмитинова киселина, манитолов естер или сорбитолов естер, но също и с глицерол, сорбитол и манитол. Тези съединения могат да се използват като пластификатор на хидроксипропилметилцелулоза.
5, хидроксипропилметилцелулоза неразтворима водоразтворима
Хидроксипропилметилцелулозата, неразтворим във вода, може да се омрежи повърхностно с алдехиди, което води до утаяване на тези водоразтворими етери в разтвора и превръщането им във вода. Освен това, хидроксипропилметилцелулозата в неразтворими алдехиди, формалдехид, глиоксал, сукциналдехид, диалдехид и др., се използва като неразтворим алдехид. При употребата на формалдехид трябва да се обърне специално внимание на pH стойността на разтвора, тъй като при това реакцията с глиоксал протича по-бързо. Затова в промишленото производство глиоксалът се използва като омрежващ агент. Дозировката на този вид омрежващ агент в разтвора е 0,2%~10% от масата на етера, като най-добре е 7%~10%, като най-подходящо е глиоксал с 3,3%~6%. Обичната температура на обработка е 0~30℃, а времето е 1~120 минути. Реакцията на омрежване трябва да се проведе в киселинни условия. Обикновено към разтвора се добавя неорганична силна киселина или органична карбоксилна киселина, за да се регулира pH на разтвора до около 2~6, за предпочитане между 4~6, след което се добавят алдехиди за реакция на омрежване. Използваните киселини са солна киселина, сярна киселина, фосфорна киселина, мравчена киселина, оцетна киселина, хидроксиоцетна киселина, янтарна киселина или лимонена киселина, сред които мравчената киселина или оцетната киселина са най-подходящи, а мравчената киселина е най-подходяща. Киселини и алдехиди могат да се добавят едновременно, за да се позволи на разтвора да се омрежи в желания диапазон на pH. Тази реакция често се използва в крайния процес на приготвяне на целулозен етер, за да не се разтвори целулозният етер, като се използва вода с температура 20~25℃ за измиване и пречистване. Когато продуктът се използва, към разтвора могат да се добавят алкални вещества, за да се регулира pH на разтвора, така че да бъде алкален, и продуктът бързо да се разтвори в разтвора. Този метод може да се използва и когато разтвор на целулозен етер се използва за получаване на филм, а след това филмът се обработва, за да се получи неразтворим филм.
6, хидроксипропилметилцелулозен антиензим
Теоретично, хидроксипропилметилцелулозата има ензимна устойчивост на целулозните производни, тъй като всяка анхидроглюкозна група има солидна комбинация от заместващи групи, което прави ерозията на микроорганизмите по-малко податлива на инфекция. В действителност, ако стойността на заместване е по-голяма от 1, крайният продукт също се разгражда чрез ензими. Това е описанието на степента на заместване на всяка група в целулозната верига, която не е еднаква. Микроорганизмите могат да ерозират близо до незаместените дехидратирани глюкозни групи, за да образуват захари, които могат да се абсорбират от микроорганизмите като храна. Следователно, ако степента на етерификация на заместване на целулозата се увеличи, устойчивостта на целулозния етер към ензимна ерозия ще се подобри. Съобщава се, че при контролирани условия остатъчният вискозитет на хидроксипропилметилцелулозата (DS=1.9), метилцелулозата (DS=1.83), метилцелулозата (DS=1.66) и хидроксиетилцелулозата (1.7%) е съответно 13.2%, 7.3%, 3.8% и 1.7%. Хидроксипропилметилцелулозата има силна антиензимна способност. Следователно, хидроксипропилметилцелулозата е отличен антиензимен агент, съчетан с добра дисперсия, сгъстяване и образуване на филм, прилаган в емулсионни покрития и др., като цяло не е необходимо добавяне на консерванти. Въпреки това, за да се предотврати дългосрочно съхранение на разтвора или евентуално замърсяване от външни фактори, могат да се добавят консерванти, чийто избор може да се определи според крайните изисквания на разтвора. Фенилживачен ацетат и манганов флуоросиликат са ефективни консерванти, но са токсични и трябва да се прилагат внимателно. Обикновено към всеки литър разтвор може да се добави 1~5 мг фенилживачен ацетат.
7, производителност на хидроксипропилметилцелулозна мембрана
Хидроксипропилметилцелулозното фолио има отлични характеристики. Неговият воден разтвор или разтвор от органичен разтворител, нанесен върху стъклена плоча, след изсъхване става безцветен, прозрачен и здрав филм. Филмът е устойчив на влага и остава твърд при високи температури. Добавянето на хигроскопичен пластификатор може да подобри неговото удължение и гъвкавост, а за подобряване на огъването, глицерол, сорбитол и други пластификатори са най-подходящи. Обичната концентрация на разтвора е 2%~3%, а дозата на пластификатора е 10%~20% целулозен етер. Ако съдържанието на пластификатор е високо, при висока влажност може да възникне свиване или колоидна дехидратация. Якостта на опън на фолиото с добавен пластификатор е много по-голяма от тази без добавен и се увеличава с увеличаване на количеството на добавения пластификатор, а хигроскопичността на фолиото също се увеличава с увеличаване на количеството на пластификатора.
Време на публикуване: 08 септември 2022 г.