Hidroksipropil metilceluloza HPMC je 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 onima metil celuloze, dok su one sa niskim sadržajem metoksila i visokim sadržajem hidroksipropila bliske onima hidroksipropil metil celuloze. Međutim, u svakoj varijanti, iako sadrži samo malu količinu hidroksipropil 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
①Rastvorljivost hidroksipropil metilceluloze u vodi Hidroksipropil metilceluloza je zapravo vrsta metilceluloze modificirane propilen oksidom (metoksipropilenom), tako da i dalje ima ista svojstva kao metilceluloza. Celuloza ima slične karakteristike rastvorljivosti u hladnoj vodi i nerastvorljivosti u vrućoj vodi. Međutim, zbog modificirane hidroksipropilne grupe, njena temperatura želiranja u vrućoj vodi je mnogo viša od temperature želiranja 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 metilceluloza na istoj temperaturi samo oko 55°C. Što se tiče njene rastvorljivosti 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 po cijeni. Na sobnoj temperaturi je lako rastvorljiva u vodi bez hlađenja.
②Rastvorljivost hidroksipropil metilceluloze u organskim rastvaračima Rastvorljivost hidroksipropil metilceluloze u organskim rastvaračima je također bolja od rastvorljivosti metilceluloze. Za proizvode iznad 2.1, hidroksipropil metilceluloza visoke viskoznosti koja sadrži hidroksipropil MS=1.5~1.8 i metoksi DS=0.2~1.0, sa ukupnim stepenom supstitucije iznad 1.8, srednje je rastvorljiva u bezvodnim rastvorima metanola i etanola, termoplastična i rastvorljiva u vodi. Također je rastvorljiva u hlorovanim ugljikovodicima kao što su metilen hlorid i hloroform, i organskim rastvaračima kao što su aceton, izopropanol i diaceton alkohol. Njena rastvorljivost u organskim rastvaračima je bolja od rastvorljivosti u vodi.
(2) Faktori koji utiču na viskoznost hidroksipropil metilceluloze Standardno određivanje viskoznosti hidroksipropil metilceluloze je isto kao i kod drugih celuloznih etera i 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. Njegov odnos sa temperaturom je sličan onome kod metil celuloze. Kada temperatura raste, viskoznost počinje da se smanjuje, ali kada dostigne određenu temperaturu,
Viskoznost naglo raste i dolazi do želiranja. Temperatura gela kod proizvoda niske viskoznosti je viša. Tačka želiranja nije povezana samo s viskoznošću etera, već i s odnosom metoksilne i hidroksipropilne grupe u eteru i veličinom ukupnog stepena supstitucije. Treba napomenuti da je hidroksipropil metilceluloza također 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 ne ionizira u vodenom mediju, za razliku od drugih jonskih celuloznih etera. Na primjer, karboksimetil celuloza reagira s ionima teških metala i taloži se u otopini. Opće soli poput klorida, bromida, fosfata, nitrata itd. neće se taložiti kada se dodaju u njen vodeni otopinu. Međutim, dodavanje soli ima određeni utjecaj na temperaturu flokulacije njenog vodenog otopine. Kada se koncentracija soli poveća, temperatura gela se smanji. Kada je koncentracija soli ispod tačke flokulacije, viskoznost otopine ima tendenciju povećanja. Stoga se dodavanjem određene količine soli u primjeni može postići učinak zgušnjavanja na ekonomičniji način. Stoga je u nekim primjenama bolje koristiti smjesu celuloznog etera i soli nego otopinu etera veće koncentracije kako bi se postigao učinak 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 vodotopivim polimernim spojevima kako bi se dobio ujednačen i proziran rastvor veće viskoznosti. Ovi polimerni spojevi uključuju polietilen glikol, polivinil acetat, polisilikon, polimetilvinilsiloksan, 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 celulozni eteri hidroksipropil metilceluloze mogu se umrežiti s aldehidima na površini, tako da se ovi u vodi rastvorljivi eteri 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. Količina 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, tretman
Temperatura je 0~30℃, a vrijeme je 1~120 minuta. Reakcija umrežavanja mora se provesti u kiselim uvjetima. Općenito, otopini se prvo dodaje jaka neorganska kiselina ili organska karboksilna kiselina kako bi se pH otopine podesio na oko 2~6, poželjno između 4~6, a zatim se dodaju aldehidi kako bi se provela 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 kiselinu ili sirćetnu kiselinu, a mravlja kiselina je optimalna. Kiselina i aldehid se također mogu dodati istovremeno kako bi se otopini omogućilo da prođe kroz reakciju umrežavanja unutar željenog raspona pH. Ova reakcija se često koristi u završnom procesu obrade u procesu pripreme celuloznih etera. Nakon što je celulozni eter nerastvorljiv, pogodno je koristiti...
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 eterifikacijske supstitucije celuloze poveća, povećat će se i otpornost na enzimsku eroziju celuloznog etera. Prema izvještajima, pod kontrolisanim uslovima, hidroliza koja je rezultat djelovanja enzima, 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) Performanse hidroksipropil metilceluloznog filma Hidroksipropil 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. Dodavanjem higroskopnog plastifikatora, može se poboljšati njegovo izduženje i fleksibilnost. U smislu poboljšanja fleksibilnosti, najprikladniji su plastifikatori poput glicerina i sorbitola. Općenito, koncentracija rastvora je 2%~3%, a količina plastifikatora je 10%~20% celuloznog etera. Ako je sadržaj plastifikatora previsok, doći će do koloidnog skupljanja usljed dehidracije pri visokoj vlažnosti. Zatezna čvrstoća filma sa
Količina dodanog plastifikatora 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: 24. novembar 2022.