1. ¿Cuál es la principal aplicación de la hidroxipropilmetilcelulosa (HPMC)?
La HPMC se utiliza ampliamente en materiales de construcción, recubrimientos, resinas sintéticas, cerámica, medicina, alimentación, textiles, agricultura, cosmética, tabaco y otras industrias. Según su aplicación, la HPMC se clasifica en grado de construcción, grado alimentario y grado farmacéutico. Actualmente, la mayoría de los productos nacionales son de grado de construcción. Dentro de este grado, se utiliza principalmente masilla en polvo (aproximadamente el 90%), y el resto se destina a mortero de cemento y adhesivos.
2. Existen varios tipos de hidroxipropilmetilcelulosa (HPMC), ¿cuáles son las diferencias en sus usos?
El HPMC se puede dividir en tipo instantáneo y tipo de disolución en caliente. El producto de tipo instantáneo se dispersa rápidamente en agua fría y desaparece en ella. En este momento, el líquido no tiene viscosidad porque el HPMC solo se dispersa en agua sin disolverse realmente. Aproximadamente 2 minutos después, la viscosidad del líquido aumenta gradualmente, formando un coloide viscoso transparente. Los productos termofusibles, al entrar en contacto con agua fría, se dispersan rápidamente en agua caliente y desaparecen en ella. Cuando la temperatura desciende a un cierto nivel, la viscosidad aparece lentamente hasta formar un coloide viscoso transparente. El tipo termofusible solo se puede usar en masilla en polvo y mortero. En pegamento líquido y pintura, se produce el fenómeno de aglomeración y no se puede usar. El tipo instantáneo tiene un rango de aplicaciones más amplio. Se puede usar en masilla en polvo y mortero, así como en pegamento líquido y pintura, sin contraindicaciones.
3. ¿Cuáles son los métodos de disolución de la hidroxipropilmetilcelulosa (HPMC)?
Método de disolución en agua caliente: Dado que la HPMC no se disuelve en agua caliente, puede dispersarse uniformemente en ella en la etapa inicial y luego disolverse rápidamente al enfriarse. A continuación se describen dos métodos típicos:
1) Coloque la cantidad necesaria de agua caliente en el recipiente y caliéntela a unos 70 °C. La hidroxipropilmetilcelulosa se añadió gradualmente bajo agitación lenta; inicialmente, la HPMC flotó en la superficie del agua y luego formó gradualmente una suspensión, que se enfrió bajo agitación.
2), agregue 1/3 o 2/3 de la cantidad requerida de agua en el recipiente y caliéntela a 70 °C, disperse HPMC según el método de 1), y prepare una suspensión de agua caliente; luego agregue la cantidad restante de agua fría a la suspensión de agua caliente, la mezcla se enfrió después de agitar.
Método de mezcla de polvo: se mezcla el polvo de HPMC con una gran cantidad de otras sustancias en polvo, se mezcla bien con una mezcladora y luego se añade agua para disolverlo. De esta manera, el HPMC se disuelve sin aglomerarse, ya que cada partícula de polvo se encuentra en una pequeña cantidad y se disuelve inmediatamente al entrar en contacto con el agua. Los fabricantes de masilla y mortero utilizan este método. [La hidroxipropilmetilcelulosa (HPMC) se utiliza como espesante y agente de retención de agua en la masilla y el mortero.]
4. ¿Cómo evaluar la calidad de la hidroxipropilmetilcelulosa (HPMC) de forma sencilla e intuitiva?
(1) Blancura: Si bien la blancura no determina la facilidad de uso del HPMC, la adición de agentes blanqueadores durante el proceso de producción afectará su calidad. Sin embargo, la mayoría de los productos de buena calidad presentan una buena blancura.
(2) Finura: La finura de la HPMC generalmente oscila entre 80 y 100 mallas, siendo 120 mallas la más fina. La mayor parte de la HPMC producida en Hebei es de 80 mallas. En general, cuanto más fina sea la HPMC, mejor.
(3) Transmitancia de luz: coloque hidroxipropilmetilcelulosa (HPMC) en agua para formar un coloide transparente y observe su transmitancia de luz. Cuanto mayor sea la transmitancia de luz, mejor, lo que indica que hay menos insolubles en él. La permeabilidad de los reactores verticales es generalmente buena, y la de los reactores horizontales es peor, pero esto no significa que la calidad de los reactores verticales sea mejor que la de los reactores horizontales, y la calidad del producto está determinada por muchos factores.
(4) Gravedad específica: Cuanto mayor sea la gravedad específica, mejor. Una gravedad específica alta se debe generalmente a que el contenido de grupos hidroxipropilo es alto, y cuanto mayor sea el contenido de grupos hidroxipropilo, mejor será la retención de agua.
5. ¿Cuál es la cantidad de hidroxipropilmetilcelulosa (HPMC) en el polvo de masilla?
La cantidad de HPMC utilizada en aplicaciones prácticas varía según el clima, la temperatura, la calidad del calcio de las cenizas locales, la fórmula del polvo de masilla y la calidad requerida por los clientes. En general, oscila entre 4 y 5 kg. Por ejemplo: la mayor parte del polvo de masilla en Pekín es de 5 kg; en Guizhou, de 5 kg en verano y de 4,5 kg en invierno; en Yunnan, la cantidad es relativamente pequeña, generalmente de 3 a 4 kg, etc.
6. ¿Cuál es la viscosidad adecuada de la hidroxipropilmetilcelulosa (HPMC)?
El polvo de masilla generalmente cuesta 100 000 yuanes, mientras que para el mortero los requisitos son más altos, requiriéndose 150 000 yuanes para facilitar su uso. Además, la función más importante del HPMC es la retención de agua, seguida del espesamiento. En el polvo de masilla, siempre que la retención de agua sea buena y la viscosidad baja (70 000-80 000), también es aceptable. Por supuesto, cuanto mayor sea la viscosidad, mejor será la retención de agua relativa. Cuando la viscosidad supera los 100 000, la viscosidad afectará la retención de agua. Ya no mucho.
7. ¿Cuáles son los principales indicadores técnicos de la hidroxipropilmetilcelulosa (HPMC)?
El contenido de hidroxipropilo y la viscosidad son dos indicadores que preocupan a la mayoría de los usuarios. Los productos con alto contenido de hidroxipropilo generalmente retienen mejor el agua. Los de alta viscosidad retienen mejor el agua, relativamente (no en términos absolutos), y son más adecuados para morteros de cemento.
8. ¿Cuáles son las principales materias primas de la hidroxipropilmetilcelulosa (HPMC)?
Las principales materias primas de la hidroxipropilmetilcelulosa (HPMC) son: algodón refinado, cloruro de metilo, óxido de propileno y otras materias primas, sosa cáustica, ácido, tolueno, isopropanol, etc.
9. ¿Cuál es la función principal de la aplicación de HPMC en el polvo de masilla, y se produce de forma química?
En el polvo de masilla, el HPMC cumple tres funciones: espesante, retención de agua y construcción. Espesante: La celulosa espesa y mantiene la solución uniforme en toda su extensión, evitando que se descuelgue. Retención de agua: Permite que el polvo de masilla se seque lentamente y facilita la reacción del carbonato de calcio en presencia de agua. Construcción: La celulosa tiene un efecto lubricante que mejora la construcción de la masilla. El HPMC no participa en reacciones químicas, sino que actúa como auxiliar. Al añadir agua al polvo de masilla y aplicarlo en la pared, se produce una reacción química, ya que se forman nuevas sustancias. Si se retira el polvo de masilla de la pared, se muele y se vuelve a utilizar, no funcionará porque también se han formado nuevas sustancias (carbonato de calcio). Los componentes principales del polvo de ceniza de calcio son: una mezcla de Ca(OH)2, CaO y una pequeña cantidad de CaCO3, CaO+H2O=Ca(OH)2—Ca(OH)2+CO2=CaCO3↓+H2O La ceniza de calcio está en agua y aire Bajo la acción del CO2, se genera carbonato de calcio, mientras que el HPMC solo retiene agua, ayudando a una mejor reacción de la ceniza de calcio, y no participa en ninguna reacción por sí mismo.
10. El HPMC es un éter de celulosa no iónico, entonces, ¿qué significa no iónico?
En términos sencillos, los no iones son sustancias que no se ionizan en agua. La ionización se refiere al proceso por el cual un electrolito se disocia en iones cargados que pueden moverse libremente en un disolvente específico (como agua o alcohol). Por ejemplo, el cloruro de sodio (NaCl), la sal que consumimos a diario, se disuelve en agua y se ioniza para producir iones de sodio (Na+) con carga positiva e iones de cloruro (Cl) con carga negativa, que se mueven libremente. Es decir, cuando el HPMC se coloca en agua, no se disocia en iones cargados, sino que existe en forma de moléculas.
11. ¿Con qué se relaciona la temperatura de gelificación de la hidroxipropilmetilcelulosa?
La temperatura de gelificación de la HPMC está relacionada con su contenido de metoxi; cuanto menor sea el contenido de metoxi ↓, mayor será la temperatura de gelificación ↑.
12. ¿Existe alguna relación entre la gota de polvo de masilla y la HPMC?
La pérdida de polvo en la masilla se relaciona principalmente con la calidad del calcio de ceniza y tiene poca relación con la HPMC. El bajo contenido de calcio en el calcio gris y la proporción inadecuada de CaO y Ca(OH)₂ en este mineral provocan la pérdida de polvo. Si la HPMC tiene alguna relación con la pérdida de polvo, entonces una baja retención de agua de la misma también la provocará. Para conocer las razones específicas, consulte la pregunta 9.
13. ¿Cuál es la diferencia entre el tipo instantáneo en agua fría y el tipo soluble en caliente de hidroxipropilmetilcelulosa en el proceso de producción?
El HPMC instantáneo para agua fría está tratado superficialmente con glioxal y se dispersa rápidamente en agua fría, pero no se disuelve completamente. Solo se disuelve cuando aumenta la viscosidad. Los tipos termofusibles no están tratados superficialmente con glioxal. Si la cantidad de glioxal es alta, la dispersión será rápida, pero la viscosidad aumentará lentamente; si la cantidad es baja, ocurrirá lo contrario.
14. ¿A qué huele la hidroxipropilmetilcelulosa (HPMC)?
La HPMC producida mediante el método de solventes utiliza tolueno e isopropanol como solventes. Si el lavado no es muy bueno, quedará algún olor residual.
15. ¿Cómo elegir una hidroxipropilmetilcelulosa (HPMC) adecuada para diferentes propósitos?
Aplicación de masilla en polvo: los requisitos son bajos, la viscosidad de 100 000 es suficiente, lo importante es que retenga bien el agua. Aplicación de mortero: los requisitos son más exigentes, la viscosidad es alta, 150 000 es mejor. Aplicación de adhesivo: se requieren productos instantáneos de alta viscosidad.
16. ¿Cuál es el alias de la hidroxipropilmetilcelulosa?
Hidroxipropilmetilcelulosa, Inglés: Hidroxipropilmetilcelulosa Abreviatura: HPMC o MHPC Alias: hipromelosa; Éter de hidroxipropilmetilcelulosa; Hipromelosa, Celulosa, Éter de 2-hidroxipropilmetilcelulosa. Éter de hidroxipropilmetilcelulosa Hipromelosa.
17. Al aplicar HPMC en polvo de masilla, ¿cuál es la razón de la aparición de burbujas en el polvo de masilla?
En la masilla en polvo, el HPMC cumple tres funciones: espesante, retención de agua y constructor. No participa en ninguna reacción. Causas de la formación de burbujas: 1. Se añade demasiada agua. 2. La capa inferior no está seca; al raspar la capa superior, se forma espuma fácilmente.
18. ¿Cuál es la fórmula del polvo de masilla para paredes interiores y exteriores?
Masilla para paredes interiores en polvo: 800 kg de calcio pesado, 150 kg de ceniza de calcio (se pueden añadir, según se desee, éter de almidón, verde puro, tierra Pengrun, ácido cítrico, poliacrilamida, etc.).
Masilla para paredes exteriores en polvo: cemento 350 kg, calcio pesado 500 kg, arena de cuarzo 150 kg, polvo de látex 8-12 kg, éter de celulosa 3 kg, éter de almidón 0,5 kg, fibra de madera 2 kg.
19. ¿Cuál es la diferencia entre HPMC y MC?
La MC es metilcelulosa, que se obtiene a partir de éter de celulosa mediante el tratamiento de algodón refinado con álcali, utilizando cloruro de metano como agente de eterificación y sometiéndolo a una serie de reacciones. Generalmente, el grado de sustitución oscila entre 1,6 y 2,0, y la solubilidad varía según dicho grado. Pertenece a la categoría de éteres de celulosa no iónicos.
(1) La retención de agua de la metilcelulosa depende de su cantidad añadida, viscosidad, finura de partícula y velocidad de disolución. Generalmente, si la cantidad añadida es grande, la finura es pequeña y la viscosidad es alta, la tasa de retención de agua es alta. Entre estos factores, la cantidad añadida tiene el mayor impacto en la tasa de retención de agua, y el nivel de viscosidad no es directamente proporcional a la tasa de retención de agua. La velocidad de disolución depende principalmente del grado de modificación superficial de las partículas de celulosa y de la finura de partícula. Entre los éteres de celulosa mencionados, la metilcelulosa y la hidroxipropilmetilcelulosa presentan tasas de retención de agua más altas.
(2) La metilcelulosa es soluble en agua fría y difícil de disolver en agua caliente. Su solución acuosa es muy estable en el rango de pH de 3 a 12. Presenta buena compatibilidad con almidón, goma guar, etc., y con muchos tensioactivos. La gelificación se produce cuando la temperatura alcanza el punto de gelificación.
(3) Los cambios de temperatura afectarán seriamente la capacidad de retención de agua de la metilcelulosa. Generalmente, a mayor temperatura, menor retención de agua. Si la temperatura del mortero supera los 40 °C, la capacidad de retención de agua de la metilcelulosa se reducirá significativamente, lo que afectará seriamente la construcción del mortero.
(4) La metilcelulosa tiene un efecto significativo en la construcción y la adherencia del mortero. La “adherencia” se refiere a la fuerza adhesiva que se siente entre la herramienta aplicadora del trabajador y el sustrato de la pared, es decir, la resistencia al corte del mortero. Una alta adhesividad conlleva una gran resistencia al corte, lo que exige una gran fuerza por parte de los trabajadores durante su aplicación y, por consiguiente, un rendimiento deficiente del mortero. La adherencia de la metilcelulosa en los productos de éter de celulosa es moderada.
La HPMC es hidroxipropilmetilcelulosa, un éter mixto de celulosa no iónico obtenido a partir de algodón refinado tras un proceso de alcalinización, utilizando óxido de propileno y cloruro de metilo como agentes de eterificación, y mediante una serie de reacciones. Su grado de sustitución suele ser de 1,2 a 2,0. Sus propiedades varían según la proporción de grupos metoxilo e hidroxipropilo.
(1) La hidroxipropilmetilcelulosa es fácilmente soluble en agua fría y presenta dificultades para disolverse en agua caliente. Sin embargo, su temperatura de gelificación en agua caliente es significativamente mayor que la de la metilcelulosa. Su solubilidad en agua fría también mejora notablemente en comparación con la metilcelulosa.
(2) La viscosidad de la hidroxipropilmetilcelulosa está relacionada con su peso molecular; cuanto mayor sea el peso molecular, mayor será la viscosidad. La temperatura también afecta su viscosidad: a medida que aumenta la temperatura, disminuye. Sin embargo, su alta viscosidad se ve menos afectada por la temperatura que la metilcelulosa. Su solución es estable cuando se almacena a temperatura ambiente.
(3) La hidroxipropilmetilcelulosa es estable frente a ácidos y álcalis, y su solución acuosa es muy estable en el rango de pH de 2 a 12. La sosa cáustica y el agua de cal tienen poco efecto sobre su rendimiento, pero los álcalis pueden acelerar su disolución y aumentar su viscosidad. La hidroxipropilmetilcelulosa es estable frente a sales comunes, pero cuando la concentración de la solución salina es alta, la viscosidad de la solución de hidroxipropilmetilcelulosa tiende a aumentar.
(4) La retención de agua de la hidroxipropilmetilcelulosa depende de la cantidad añadida, la viscosidad, etc., y su tasa de retención de agua con la misma cantidad añadida es mayor que la de la metilcelulosa.
(5) La hidroxipropilmetilcelulosa se puede mezclar con compuestos poliméricos solubles en agua para formar una solución uniforme y de mayor viscosidad. Tales como alcohol polivinílico, éter de almidón, goma vegetal, etc.
(6) La adhesión de la hidroxipropilmetilcelulosa a la construcción de mortero es mayor que la de la metilcelulosa.
(7) La hidroxipropilmetilcelulosa tiene mejor resistencia a las enzimas que la metilcelulosa, y es menos probable que su solución sea degradada por las enzimas que la metilcelulosa.
20. ¿A qué se debe prestar atención en la aplicación práctica de la relación entre la viscosidad y la temperatura de la HPMC?
La viscosidad de la HPMC es inversamente proporcional a la temperatura; es decir, aumenta a medida que disminuye la temperatura. La viscosidad de un producto al que nos referimos habitualmente se refiere al resultado de la prueba de su solución acuosa al 2 % a una temperatura de 20 grados Celsius.
En aplicaciones prácticas, cabe destacar que en zonas con grandes diferencias de temperatura entre verano e invierno, se recomienda utilizar una viscosidad relativamente baja durante el invierno, lo que facilita la construcción. De lo contrario, cuando la temperatura es baja, la viscosidad de la celulosa aumenta y la textura se vuelve pesada al raspar.
Viscosidad media: 75000-100000, utilizada principalmente para masilla.
Motivo: buena retención de agua
Alta viscosidad: 150000-200000 Se utiliza principalmente para mortero de aislamiento térmico de partículas de poliestireno, polvo de caucho y mortero de aislamiento térmico de microesferas vitrificadas.
Motivo: Su alta viscosidad evita que el mortero se desprenda o se hunda fácilmente, mejorando así la calidad de la construcción.
Pero en términos generales, cuanto mayor sea la viscosidad, mejor será la retención de agua. Por lo tanto, considerando el costo, muchas fábricas de mortero en polvo seco reemplazan la celulosa de viscosidad media y baja (20000-40000) con celulosa de viscosidad media (20000-40000) para reducir la cantidad de aditivo.
Fecha de publicación: 18 de noviembre de 2022