Proprietà di l'idrossipropilmetilcellulosa

L'idrossipropilmetilcellulosa HPMC hè un tipu d'etere mistu di cellulosa non ionica. À u cuntrariu di l'etere mistu di metilcarbossimetilcellulosa ionica, ùn reagisce micca cù i metalli pesanti. A causa di i diversi rapporti di cuntenutu di metossilu è cuntenutu di idrossipropile in l'idrossipropilmetilcellulosa è di e diverse viscosità, ci sò parechje varietà cù diverse proprietà, per esempiu, altu cuntenutu di metossilu è bassu cuntenutu di idrossipropile. A so prestazione hè vicina à quella di a metilcellulosa, mentre chì quella di bassu cuntenutu di metossilu è altu cuntenutu di idrossipropile hè vicina à quella di l'idrossipropilmetilcellulosa. Tuttavia, in ogni varietà, ancu s'è solu una piccula quantità di gruppu idrossipropile o una piccula quantità di gruppu metossilu hè cuntenuta, ci sò grandi differenze in a solubilità in solventi organici o in a temperatura di flocculazione in soluzioni acquose.

(1) Proprietà di solubilità di l'idrossipropilmetilcellulosa

①Solubilità di l'idrossipropilmetilcellulosa in acqua L'idrossipropilmetilcellulosa hè in realtà un tipu di metilcellulosa mudificata da l'ossidu di propilene (metossipropilene), dunque hà sempre e stesse proprietà di a metilcellulosa. A cellulosa hà caratteristiche simili di solubilità in acqua fredda è insolubilità in acqua calda. Tuttavia, per via di u gruppu idrossipropile mudificatu, a so temperatura di gelificazione in acqua calda hè assai più alta di quella di a metilcellulosa. Per esempiu, a viscosità di a soluzione acquosa di idrossipropilmetilcellulosa cù un cuntenutu di metossidu di 2%, un gradu di sustituzione DS = 0,73 è un cuntenutu di idrossipropile MS = 0,46 hè di 500 mpa·s à 20 °C, è a so temperatura di gelificazione pò ghjunghje vicinu à 100 °C, mentre chì a metilcellulosa à a stessa temperatura hè solu di circa 55 °C. In quantu à a so solubilità in acqua, hè stata ancu assai migliorata. Per esempiu, l'idrossipropilmetilcellulosa pulverizata (forma granulare 0,2 ~ 0,5 mm à 20 ° C cù una viscosità di soluzione acquosa di 4% di 2 pa • s pò esse acquistata à temperatura ambiente, hè facilmente solubile in acqua senza raffreddamentu.

②Solubilità di l'idrossipropilmetilcellulosa in solventi organici A solubilità di l'idrossipropilmetilcellulosa in solventi organici hè ancu megliu cà quella di a metilcellulosa. Per i prudutti sopra à 2.1, l'idrossipropilmetilcellulosa à alta viscosità chì cuntene idrossipropil MS = 1.5 ~ 1.8 è metossi DS = 0.2 ~ 1.0, cù un gradu tutale di sustituzione sopra à 1.8, hè solubile in soluzioni anidre di metanolu è etanolu Medium, è termoplastica è solubile in acqua. Hè ancu solubile in idrocarburi clorurati cum'è u cloruru di metilene è u cloroformu, è solventi organici cum'è l'acetone, l'isopropanolu è l'alcol diacetone. A so solubilità in solventi organici hè megliu cà a solubilità in acqua.

(2) Fattori chì influenzanu a viscosità di l'idrossipropilmetilcellulosa A determinazione standard di a viscosità di l'idrossipropilmetilcellulosa hè a stessa chè per l'altri eteri di cellulosa, è hè misurata à 20 °C cù una soluzione acquosa à 2% cum'è standard. A viscosità di u listessu pruduttu aumenta cù l'aumentu di a cuncentrazione. Per i prudutti cù pesi moleculari diversi à a listessa cuncentrazione, u pruduttu cù un pesu moleculare più grande hà una viscosità più alta. A so relazione cù a temperatura hè simile à quella di a metilcellulosa. Quandu a temperatura aumenta, a viscosità cumencia à diminuisce, ma quandu ghjunghje à una certa temperatura,

A viscosità aumenta di colpu è si verifica a gelificazione. A temperatura di gel di i prudutti à bassa viscosità hè più alta. hè altu. U so puntu di gel ùn hè micca solu ligatu à a viscosità di l'etere, ma ancu à u rapportu di cumpusizione di u gruppu metossilu è di u gruppu idrossipropile in l'etere è à a dimensione di u gradu tutale di sustituzione. Ci vole à nutà chì l'idrossipropilmetilcellulosa hè ancu pseudoplastica, è a so suluzione hè stabile à temperatura ambiente senza alcuna degradazione di a viscosità, eccettu per a pussibilità di degradazione enzimatica.

(3) A tolleranza à u sale di l'idrossipropilmetilcellulosa Siccomu l'idrossipropilmetilcellulosa hè un etere non ionicu, ùn si ionizza micca in l'acqua, à u cuntrariu di altri eteri di cellulosa ionica. Per esempiu, a carbossimetilcellulosa reagisce cù l'ioni di metalli pesanti è precipita in a suluzione. I sali generali cum'è u cloruru, u bromuru, u fosfatu, u nitratu, ecc. ùn precipitanu micca quandu sò aghjunti à a so suluzione acquosa. Tuttavia, l'aghjunta di sale hà una certa influenza nantu à a temperatura di flocculazione di a so suluzione acquosa. Quandu a cuncentrazione di sale aumenta, a temperatura di u gel diminuisce. Quandu a cuncentrazione di sale hè sottu à u puntu di flocculazione, a viscosità di a suluzione tende à aumentà. Dunque, una certa quantità di sale hè aghjunta. In l'applicazione, pò ottene un effettu addensante più ecunomicu. Dunque, in alcune applicazioni, hè megliu aduprà una mistura di etere di cellulosa è sale chè una cuncentrazione più alta di suluzione d'etere per ottene l'effettu addensante.

(4) Resistenza à l'acidu è à l'alcali di l'idrossipropilmetilcellulosa L'idrossipropilmetilcellulosa hè generalmente stabile à l'acidi è à l'alcali, è ùn hè micca affettata in u range di pH 2 ~ 12. Pò suppurtà una certa quantità d'acidi leggeri, cum'è l'acidu formicu, l'acidu aceticu, l'acidu citricu, l'acidu succinicu, l'acidu fosforicu, l'acidu boricu, ecc. Ma l'acidu cuncintratu hà l'effettu di riduce a viscosità. L'alcali cum'è a soda caustica, a potassa caustica è l'acqua di calce ùn anu micca effettu nant'à ella, ma ponu aumentà ligeramente a viscosità di a suluzione, è dopu diminuisce pianu pianu.

(5) Miscibilità di l'idrossipropilmetilcellulosa A suluzione di idrossipropilmetilcellulosa pò esse mischiata cù cumposti polimeri solubili in acqua per diventà una suluzione uniforme è trasparente cù una viscosità più alta. Quessi cumposti polimeri includenu polietilenglicole, acetatu di polivinile, polisilicone, polimetilvinilsilossanu, idrossietilcellulosa è metilcellulosa. I cumposti naturali à alta molecula cum'è a gomma arabica, a gomma di semi di carrube, a gomma di karaya, ecc. anu ancu una bona compatibilità cù a so suluzione. L'idrossipropilmetilcellulosa pò ancu esse mischiata cù estere di mannitolo o estere di sorbitolo di l'acidu stearicu o di l'acidu palmiticu, è pò ancu esse mischiata cù glicerina, sorbitolo è mannitolo, è questi cumposti ponu esse aduprati cum'è plastificante di idrossipropilmetilcellulosa per a cellulosa.

(6) L'eteri di cellulosa insolubili in acqua di l'idrossipropilmetilcellulosa ponu esse reticolati cù aldeidi nantu à a superficia, in modu chì questi eteri solubili in acqua sò precipitati in a suluzione è diventanu insolubili in acqua. L'aldeidi chì rendenu l'idrossipropilmetilcellulosa insolubile includenu formaldeide, gliossale, aldeide succinica, adipaldeide, ecc. Quandu si usa a formaldeide, si deve fà una attenzione particulare à u valore di pH di a suluzione, trà i quali u gliossale reagisce più rapidamente, dunque u gliossale hè cumunamente adupratu cum'è agente reticolante in a pruduzzione industriale. A quantità di stu tipu d'agente reticolante in a suluzione hè 0,2% ~ 10% di a massa di etere, preferibilmente 7% ~ 10%, per esempiu, 3,3% ~ 6% di gliossale hè u più adattatu. In generale, u trattamentu

A temperatura hè 0 ~ 30 ℃, è u tempu hè 1 ~ 120 min. A reazione di cross-linking deve esse realizata in cundizioni acide. In generale, a suluzione hè prima aghjunta cù acidu forte inorganicu o acidu carbossilicu organicu per aghjustà u pH di a suluzione à circa 2 ~ 6, preferibilmente trà 4 ~ 6, è dopu aghjunghje aldeidi per realizà a reazione di cross-linking. L'acidu utilizatu hà acidu cloridricu, acidu sulfuricu, acidu fosforicu, acidu formicu, acidu aceticu, acidu idrossiaceticu, acidu succinicu o acidu citricu ecc., induve cù acidu formicu o acidu aceticu hè cunsigliatu, è l'acidu formicu hè ottimale. L'acidu è l'aldeide ponu ancu esse aghjunti simultaneamente per permette à a suluzione di subisce una reazione di cross-linking in u range di pH desideratu. Sta reazione hè spessu aduprata in u prucessu di trattamentu finale in u prucessu di preparazione di eteri di cellulosa. Dopu chì l'etere di cellulosa hè insolubile, hè cunveniente aduprà

Acqua à 20~25℃ per lavà è purificà. Quandu u pruduttu hè in usu, si ponu aghjunghje sustanze alcaline à a suluzione di u pruduttu per aghjustà u pH di a suluzione per ch'ella sia alcalina, è u pruduttu si dissolverà rapidamente in a suluzione. Stu metudu hè ancu applicabile à u trattamentu di u film dopu chì a suluzione d'etere di cellulosa hè stata trasfurmata in un film per fà ne un film insolubile.

(7) A resistenza enzimatica di l'idrossipropilmetilcellulosa hè teoricamente derivati ​​di cellulosa, cum'è ogni gruppu anidroglucosio, s'ellu ci hè un gruppu sustituente fermamente ligatu, ùn hè micca faciule d'esse infettatu da i microorganismi, ma in realtà u pruduttu finitu Quandu u valore di sustituzione supera 1, serà ancu degradatu da l'enzimi, ciò significa chì u gradu di sustituzione di ogni gruppu nantu à a catena di cellulosa ùn hè micca abbastanza uniforme, è i microorganismi ponu erode u gruppu anidroglucosio micca sustituitu per furmà zuccheri, cum'è nutrienti per i microorganismi da assorbe. Dunque, se u gradu di sustituzione di eterificazione di a cellulosa aumenta, a resistenza à l'erosione enzimatica di l'etere di cellulosa aumenterà ancu. Sicondu i rapporti, in cundizioni cuntrullate, i risultati di l'idrolisi di l'enzimi, a viscosità residuale di l'idrossipropilmetilcellulosa (DS = 1,9) hè 13,2%, a metilcellulosa (DS = 1,83) hè 7,3%, a metilcellulosa (DS = 1,66) hè 3,8%, è l'idrossietilcellulosa hè 1,7%. Si pò vede chì l'idrossipropilmetilcellulosa hà una forte capacità anti-enzimatica. Dunque, l'eccellente resistenza enzimatica di l'idrossipropilmetilcellulosa, cumminata cù a so bona dispersibilità, proprietà addensanti è di furmazione di film, hè aduprata in rivestimenti in emulsione d'acqua, ecc., è generalmente ùn hè micca necessariu aghjunghje cunservanti. Tuttavia, per a conservazione à longu andà di a suluzione o una pussibile contaminazione da l'esternu, i cunservanti ponu esse aghjunti cum'è precauzione, è a scelta pò esse determinata secondu i requisiti finali di a suluzione. L'acetatu fenilmercuricu è u fluorosilicatu di manganese sò cunservanti efficaci, ma tutti anu tossicità, bisogna fà attenzione à l'operazione. In generale, 1 ~ 5 mg di acetatu di fenilmercuriu ponu esse aghjunti à a suluzione per litru di dosaggio.

(8) A prestazione di u filmu di idrossipropilmetilcellulosa L'idrossipropilmetilcellulosa hà eccellenti proprietà di furmazione di film. A so soluzione acquosa o soluzione di solvente organicu hè rivestita nantu à una lastra di vetru, è diventa incolore è trasparente dopu l'asciugatura. È un filmu resistente. Hà una bona resistenza à l'umidità è ferma solidu à alte temperature. Se si aghjusta un plastificante igroscopicu, u so allungamentu è a so flessibilità ponu esse migliorati. In termini di miglioramentu di a flessibilità, i plastificanti cum'è a glicerina è u sorbitolu sò i più adatti. In generale, a concentrazione di a soluzione hè 2% ~ 3%, è a quantità di plastificante hè 10% ~ 20% di etere di cellulosa. Se u cuntenutu di plastificante hè troppu altu, a ritirata per disidratazione colloidale si verificerà à alta umidità. A resistenza à a trazione di u filmu cù

U plastificante aghjuntu hè assai più grande chè quellu senza plastificante, è aumenta cù l'aumentu di a quantità aghjunta. In quantu à l'igroscopicità di u film, aumenta ancu cù l'aumentu di a quantità di plastificante.