Hidroksipropil metilcelulozaje vrsta nejonskog miješanog etera celuloze. Za razliku od jonskog miješanog etera metil karboksimetil celuloze, ne reaguje sa teškim metalima. Zbog različitih odnosa sadržaja metoksila i sadržaja hidroksipropila u hidroksipropil metilcelulozi i različitih viskoziteta, postoje mnoge varijante sa različitim svojstvima, na primjer, visok sadržaj metoksila i nizak sadržaj hidroksipropila. Njegove performanse su bliske performansama metil celuloze, dok su performanse niskog sadržaja metoksila i visokog sadržaja hidroksipropila bliske performansama hidroksipropil metil celuloze. Međutim, u svakoj varijanti, iako sadrži samo malu količinu hidroksipropilne grupe ili malu količinu metoksi grupe, postoje velike razlike u rastvorljivosti u organskim rastvaračima ili temperaturi flokulacije u vodenim rastvorima.
(1) Svojstva topljivosti hidroksipropil metilceluloze
① Rastvorljivost hidroksipropil metilceluloze u vodiHidroksipropil metilcelulozaje zapravo vrsta metilceluloze modificirane propilen oksidom (metoksi-propilenom), tako da i dalje ima ista svojstva kao metilceluloza, ima slične karakteristike topljivosti u hladnoj vodi i netopljivosti u vrućoj vodi. Međutim, zbog modificirane hidroksipropilne grupe, njena temperatura želiranja u vrućoj vodi je mnogo viša od temperature metilceluloze. Na primjer, viskoznost vodenog rastvora hidroksipropil metilceluloze sa 2% metoksi sadržaja stepenom supstitucije DS=0,73 i hidroksipropil sadržaja MS=0,46 iznosi 500 mpa·s na 20°C, a temperatura želiranja može doseći blizu 100°C, dok je za metilcelulozu na istoj temperaturi samo oko 55°C. Što se tiče njene topljivosti u vodi, ona je također znatno poboljšana. Na primjer, usitnjena hidroksipropil metilceluloza (granularni oblik 0,2~0,5 mm na 20°C sa viskoznošću 4% vodenog rastvora od 2 pa•s može se kupiti na sobnoj temperaturi, lako se rastvara u vodi bez hlađenja.
② Rastvorljivost hidroksipropil metilceluloze u organskim rastvaračima rastvorljivost hidroksipropil metilceluloze u organskim rastvaračima je također bolja od rastvorljivosti metilceluloze. Metilceluloza mora imati stepen metoksilne supstitucije od 2,1. Gore navedeni proizvodi, ali koji sadrže hidroksipropil MS=1,5~1,8 i metoksi DS=0,2~1,0, visokoviskozna hidroksipropil metilceluloza sa ukupnim stepenom supstitucije iznad 1,8, rastvaraju se u bezvodnim rastvorima metanola i etanola, te imaju termoplastičnost i rastvorljivost u vodi. Također su rastvorljivi u hlorovanim ugljikovodicima kao što su metilen hlorid i hloroform, i organskim rastvaračima kao što su aceton, izopropanol i diaceton alkohol. Njihova rastvorljivost u organskim rastvaračima je bolja od rastvorljivosti u vodi.
(2) Faktori koji utiču na viskoznost hidroksipropil metil celuloze Standardno određivanje viskoznosti hidroksipropil metil celuloze isto je kao i kod drugih celuloznih etera. Mjeri se na 20°C sa 2% vodenim rastvorom kao standardom. Viskoznost istog proizvoda raste sa povećanjem koncentracije. Za proizvode sa različitim molekularnim težinama pri istoj koncentraciji, proizvod sa većom molekularnom težinom ima veću viskoznost. Njen odnos sa temperaturom sličan je onome kod metil celuloze. Kada temperatura poraste, viskoznost počinje da opada, ali kada dostigne određenu temperaturu, viskoznost naglo raste i dolazi do želiranja. Temperatura gela kod proizvoda niske viskoznosti je viša. Njegova tačka želiranja nije povezana samo sa viskoznošću etera, već i sa odnosom metoksi grupe i hidroksipropil grupe u eteru i veličinom ukupnog stepena supstitucije. Mora se napomenuti da je hidroksipropil metil celuloza takođe pseudoplastična, a njen rastvor je stabilan na sobnoj temperaturi bez ikakve degradacije viskoznosti, osim mogućnosti enzimske degradacije.
(3) Tolerancija hidroksipropil metilceluloze na sol Budući da je hidroksipropil metilceluloza nejonski eter, ona se, za razliku od drugih jonskih celuloznih etera, poput karboksimetil celuloze, ne ionizira u vodenom mediju te ne reagira s ionima teških metala i ne taloži se u otopini. Opće soli poput klorida, bromida, fosfata, nitrata itd. neće se taložiti kada se dodaju u vodeni rastvor. Međutim, dodavanje soli ima određeni utjecaj na temperaturu flokulacije vodenog rastvora. Kada se koncentracija soli poveća, temperatura gela se smanji. Kada je koncentracija soli ispod tačke flokulacije, viskoznost rastvora ima tendenciju povećanja. Stoga, dodavanjem određene količine soli, u primjeni se može postići efekat zgušnjavanja na ekonomičniji način. Stoga je u nekim primjenama bolje koristiti smjesu celuloznog etera i soli nego rastvor etera veće koncentracije kako bi se postigao efekat zgušnjavanja.
(4) Otpornost na hidroksipropil metilcelulozu na kiseline i alkalije Hidroksipropil metilceluloza je uglavnom stabilna na kiseline i alkalije i nije pogođena u rasponu pH 2~12. Može izdržati određenu količinu lakih kiselina, kao što su mravlja kiselina, sirćetna kiselina, limunska kiselina, ćilibarna kiselina, fosforna kiselina, borna kiselina itd. Međutim, koncentrovana kiselina ima učinak smanjenja viskoznosti. Alkalije poput kaustične sode, kaustične potaše i krečne vode nemaju utjecaja na nju, ali mogu neznatno povećati viskoznost rastvora, a zatim ga polako smanjiti.
(5) Mješljivost hidroksipropil metilceluloze Rastvor hidroksipropil metilceluloze može se pomiješati sa polimernim spojevima rastvorljivim u vodi kako bi se dobio ujednačen i proziran rastvor veće viskoznosti. Ovi polimerni spojevi uključuju polietilen glikol, polivinil acetat, polisilikon, polimetilvinil siloksan, hidroksietil celulozu i metil celulozu. Prirodni visokomolekularni spojevi poput guma arabike, gume rogača, karaja gume itd. također imaju dobru kompatibilnost sa svojim rastvorom. Hidroksipropil metilceluloza se također može miješati sa manitol esterom ili sorbitol esterom stearinske kiseline ili palmitinske kiseline, a može se miješati i sa glicerinom, sorbitolom i manitolom, a ovi spojevi se mogu koristiti kao plastifikator za celulozu.
(6) Nerastvorljivi u vodi rastvorljivicelulozni eteriHidroksipropil metilceluloza može vršiti površinsko umrežavanje s aldehidima, tako da se ovi eteri rastvorljivi u vodi talože u rastvoru i postaju nerastvorljivi u vodi. Aldehidi koji čine hidroksipropil metilcelulozu nerastvorljivom uključuju formaldehid, glioksal, sukcinalni aldehid, adipaldehid itd. Prilikom upotrebe formaldehida, posebnu pažnju treba posvetiti pH vrijednosti rastvora, među kojima glioksal brže reaguje, pa se glioksal obično koristi kao sredstvo za umrežavanje u industrijskoj proizvodnji. Doziranje ove vrste sredstva za umrežavanje u rastvoru je 0,2%~10% mase etera, poželjno 7%~10%, na primjer, 3,3%~6% glioksala je najprikladnije. Općenito, temperatura tretmana je 0~30℃, a vrijeme je 1~120 minuta. Reakcija umrežavanja mora se provoditi u kiselim uslovima. Općenito, pH rastvora se podešava na oko 2-6 dodavanjem neorganske jake kiseline ili organske karboksilne kiseline u rastvor, poželjno između 4-6, a zatim se dodaju aldehidi kako bi se izvršila reakcija umrežavanja. Korištena kiselina može biti hlorovodonična kiselina, sumporna kiselina, fosforna kiselina, mravlja kiselina, sirćetna kiselina, hidroksisirćetna kiselina, ćilibarna kiselina ili limunska kiselina itd., pri čemu je preporučljivo koristiti mravlju ili sirćetnu kiselinu, a mravlja kiselina je optimalna. Kiselina i aldehid se također mogu dodati istovremeno kako bi se omogućilo da rastvor prođe kroz reakciju umrežavanja unutar željenog pH raspona. Ova reakcija se često koristi u završnom procesu obrade u procesu pripreme celuloznih etera. Nakon što je celulozni eter nerastvorljiv, pogodan je za upotrebu.
Voda temperature 20~25℃ za pranje i prečišćavanje. Kada se proizvod koristi, alkalne supstance se mogu dodati u rastvor proizvoda kako bi se podesio pH rastvora da bude alkalni, a proizvod će se brzo rastvoriti u rastvoru. Ova metoda se također primjenjuje na tretman filma nakon što se rastvor celuloznog etera pretvori u film kako bi se dobio nerastvorljivi film.
(7) Otpornost hidroksipropil metilceluloze na enzime teoretski se odnosi na derivate celuloze, kao što je svaka anhidroglukozna grupa. Ako postoji čvrsto vezana supstituentna grupa, nije lako da se zarazi mikroorganizmima. Međutim, u stvarnosti, gotov proizvod će biti razgrađen enzimima kada vrijednost supstitucije premaši 1, što znači da stepen supstitucije svake grupe na celuloznom lancu nije dovoljno ujednačen i mikroorganizmi mogu erodirati nesupstituisanu anhidroglukoznu grupu formirajući šećere, kao hranjive tvari koje mikroorganizmi apsorbiraju. Stoga, ako se stepen eterifikacije supstitucije celuloze poveća, otpornost na enzimsku eroziju celuloznog etera će se također povećati. Prema izvještajima, pod kontrolisanim uslovima, hidroliza koju enzimi proizvode, rezultirajuća viskoznost hidroksipropil metilceluloze (DS=1,9) je 13,2%, metilceluloze (DS=1,83) je 7,3%, metilceluloze (DS=1,66) je 3,8%, a hidroksietilceluloze je 1,7%. Može se vidjeti da hidroksipropil metilceluloza ima snažnu antienzimsku sposobnost. Stoga, odlična otpornost hidroksipropil metilceluloze na enzime, u kombinaciji s dobrom disperzibilnošću, zgušnjavanjem i stvaranjem filma, koristi se u premazima na bazi vodene emulzije itd. i općenito ne zahtijeva dodavanje konzervansa. Međutim, za dugotrajno skladištenje otopine ili moguću kontaminaciju izvana, konzervansi se mogu dodati kao mjera opreza, a izbor se može odrediti prema konačnim zahtjevima otopine. Fenil-živa-acetat i mangan-fluorosilikat su učinkoviti konzervansi, ali svi imaju toksičnost, pa se mora obratiti pažnja na postupak. Općenito, 1~5 mg fenil-živa-acetata se može dodati u otopinu po litri doze.
(8) Izvedbahidroksipropil metilcelulozaHidroksipropil metilceluloza ima odlična svojstva stvaranja filma. Njen vodeni rastvor ili rastvor organskog rastvarača se nanosi na staklenu ploču, a nakon sušenja postaje bezbojan i proziran. I čvrst film. Ima dobru otpornost na vlagu i ostaje čvrst na visokim temperaturama. Ako se doda higroskopni plastifikator, može se poboljšati njegovo izduženje i fleksibilnost. U smislu poboljšanja fleksibilnosti, plastifikatori poput glicerina i sorbitola su najprikladniji. Općenito, koncentracija rastvora je 2%~3%, a količina plastifikatora je 10%~20% celuloznog etera. Ako je sadržaj plastifikatora previsok, doći će do koloidnog dehidracijskog skupljanja pri visokoj vlažnosti. Zatezna čvrstoća filma s dodanim plastifikatorom je mnogo veća nego bez plastifikatora i povećava se s povećanjem dodane količine. Što se tiče higroskopnosti filma, ona se također povećava s povećanjem količine plastifikatora.
Vrijeme objave: 25. april 2024.