Հիդրօքսիպրոպիլ մեթիլ ցելյուլոզայի մածուցիկության հատկությունները

Հիդրօքսիպրոպիլ մեթիլցելյուլոզա (HPMC)ոչ իոնային, ջրում լուծվող ցելյուլոզային խառը եթեր է։ Արտաքին տեսք սպիտակից թեթև դեղին փոշի կամ հատիկավոր նյութ է, անճաշակ, առանց հոտի, ոչ թունավոր, քիմիապես կայուն և լուծվում է ջրի մեջ՝ ձևավորելով հարթ, թափանցիկ և մածուցիկ լուծույթ: Հիդրօքսիպրոպիլ մեթիլցելյուլոզայի կիրառման ամենակարևոր հատկություններից մեկն այն է, որ այն մեծացնում է հեղուկի մածուցիկությունը: Թանձրացնող ազդեցությունը կախված է արտադրանքի պոլիմերացման (DP) աստիճանից, ջրային լուծույթում ցելյուլոզային եթերի կոնցենտրացիայից, կտրման արագությունից և լուծույթի ջերմաստիճանից։ Եվ այլ գործոններ:

01

HPMC ջրային լուծույթի հեղուկ տեսակ

Ընդհանուր առմամբ, հեղուկի լարվածությունը կտրվածքի հոսքում կարող է արտահայտվել որպես միայն կտրվածքի արագության ƒ(γ) ֆունկցիա, քանի դեռ այն կախված չէ ժամանակից։ Կախված ƒ(γ) ձևից՝ հեղուկները կարելի է բաժանել տարբեր տեսակների, մասնավորապես՝ Նյուտոնյան հեղուկներ, դիլատանտ հեղուկներ, կեղծ պլաստիկ հեղուկներ և Բինգհեմի պլաստիկ հեղուկներ։

Ցելյուլոզային եթերները բաժանվում են երկու կատեգորիայի՝ մեկը ոչ իոնային ցելյուլոզային եթեր է, իսկ մյուսը՝ իոնային ցելյուլոզային եթեր։ Այս երկու տեսակի ցելյուլոզային եթերների ռեոլոգիայի համար. SC Naik et al. կատարել է հիդրօքսիէթիլ ցելյուլոզայի և նատրիումի կարբոքսիմեթիլ ցելյուլոզայի լուծույթների համապարփակ և համակարգված համեմատական ​​ուսումնասիրություն: Արդյունքները ցույց են տվել, որ ինչպես ոչ իոնային բջջանյութի եթերի լուծույթները, այնպես էլ իոնային բջջանյութի եթերի լուծույթները կեղծ պլաստիկ են: Հոսքերը, այսինքն՝ ոչ նյուտոնյան հոսքերը, մոտենում են նյուտոնյան հեղուկներին միայն շատ ցածր կոնցենտրացիաների դեպքում: Կիրառման մեջ կարևոր դեր է խաղում հիդրօքսիպրոպիլ մեթիլցելյուլոզայի լուծույթի կեղծ պլաստիկությունը: Օրինակ, ծածկույթների մեջ կիրառելիս, ջրային լուծույթների կտրվածքային նոսրացման բնութագրերի պատճառով, լուծույթի մածուցիկությունը նվազում է կտրման արագության բարձրացման հետ, ինչը նպաստում է պիգմենտային մասնիկների միատեսակ ցրմանը, ինչպես նաև մեծացնում է ծածկույթի հեղուկությունը: Էֆեկտը շատ մեծ է; Հանգստի ժամանակ լուծույթի մածուցիկությունը համեմատաբար մեծ է, ինչը արդյունավետորեն կանխում է պիգմենտային մասնիկների նստեցումը ծածկույթում:

02

HPMC մածուցիկության փորձարկման մեթոդ

Հիդրօքսիպրոպիլմեթիլցելյուլոզայի խտացման ազդեցությունը չափելու կարևոր ցուցանիշ է ջրային լուծույթի ակնհայտ մածուցիկությունը: Տեսանելի մածուցիկության չափման մեթոդները սովորաբար ներառում են մազանոթային մածուցիկության մեթոդը, պտտվող մածուցիկության մեթոդը և ընկնող գնդակի մածուցիկության մեթոդը:

որտեղ՝ ակնհայտ մածուցիկությունն է, mPa s; K-ը մածուցիկաչափի հաստատունն է; d-ն լուծույթի նմուշի խտությունն է 20/20°C-ում; t-ն այն ժամանակն է, երբ լուծույթը մածուցիկաչափի վերին մասով անցնում է ներքևի նշան, s; Չափվում է այն ժամանակը, երբ ստանդարտ յուղը հոսում է մածուցիկաչափով:

Սակայն մազանոթային մածուցիկաչափով չափման մեթոդն ավելի անհանգիստ է։ Շատերի մածուցիկությունըցելյուլոզային եթերներդժվար է վերլուծել մազանոթային մածուցիկաչափի միջոցով, քանի որ այս լուծույթները պարունակում են չլուծվող նյութերի հետքեր, որոնք հայտնաբերվում են միայն այն ժամանակ, երբ մազանոթային մածուցիկաչափը արգելափակված է: Հետևաբար, արտադրողների մեծ մասը օգտագործում է պտտվող մածուցիկաչափեր՝ հիդրօքսիպրոպիլ մեթիլցելյուլոզայի որակը վերահսկելու համար: Բրուքֆիլդի մածուցիկաչափերը սովորաբար օգտագործվում են օտար երկրներում, իսկ NDJ մածուցիկաչափերը՝ Չինաստանում:

03

HPMC մածուցիկության վրա ազդող գործոններ

3.1 Հարաբերություն ագրեգացման աստիճանի հետ

Երբ մյուս պարամետրերը մնում են անփոփոխ, հիդրօքսիպրոպիլ մեթիլցելյուլոզայի լուծույթի մածուցիկությունը համաչափ է պոլիմերացման աստիճանին (DP) կամ մոլեկուլային քաշին կամ մոլեկուլային շղթայի երկարությանը և մեծանում է պոլիմերացման աստիճանի բարձրացման հետ։ Այս ազդեցությունն ավելի արտահայտված է պոլիմերացման ցածր աստիճանի դեպքում, քան պոլիմերացման բարձր աստիճանի դեպքում։

3.2 Մածուցիկության և կոնցենտրացիայի միջև կապը

Հիդրօքսիպրոպիլմեթիլցելյուլոզայի մածուցիկությունը մեծանում է ջրային լուծույթում արտադրանքի կոնցենտրացիայի ավելացմամբ։ Նույնիսկ կոնցենտրացիայի փոքր փոփոխությունը կառաջացնի մածուցիկության մեծ փոփոխություն: Հիդրօքսիպրոպիլմեթիլցելյուլոզայի անվանական մածուցիկությամբ Լուծույթի կոնցենտրացիայի փոփոխության ազդեցությունը լուծույթի մածուցիկության վրա ավելի ու ավելի ակնհայտ է:

3.3 Մածուցիկության և կտրման արագության փոխհարաբերությունները

Հիդրօքսիպրոպիլ մեթիլցելյուլոզայի ջրային լուծույթն ունի կտրվածքային նոսրացման հատկություն։ Տարբեր անվանական մածուցիկության հիդրօքսիպրոպիլմեթիլցելյուլոզը պատրաստվում է 2% ջրային լուծույթի մեջ և համապատասխանաբար չափվում է դրա մածուցիկությունը տարբեր կտրվածքի արագությամբ: Արդյունքները հետևյալն են, ինչպես ցույց է տրված նկարում: Ցածր կտրվածքի դեպքում հիդրօքսիպրոպիլմեթիլցելյուլոզայի լուծույթի մածուցիկությունը էապես չի փոխվել: Կտրման արագության աճի հետ ավելի ակնհայտորեն նվազել է հիդրօքսիպրոպիլմեթիլցելյուլոզայի լուծույթի մածուցիկությունը, որն ունի ավելի բարձր անվանական մածուցիկություն, մինչդեռ ցածր մածուցիկությամբ լուծույթն ակնհայտորեն չի նվազել:

3.4 Մածուցիկության և ջերմաստիճանի կապը

Հիդրօքսիպրոպիլ մեթիլցելյուլոզայի լուծույթի մածուցիկության վրա մեծապես ազդում է ջերմաստիճանը: Ջերմաստիճանի բարձրացման հետ լուծույթի մածուցիկությունը նվազում է: Ինչպես ցույց է տրված նկարում, այն պատրաստվում է 2% խտությամբ ջրային լուծույթի մեջ և չափվում է մածուցիկության փոփոխությունը ջերմաստիճանի բարձրացման հետ։

3.5 Այլ ազդող գործոններ

Հիդրօքսիպրոպիլ մեթիլցելյուլոզայի ջրային լուծույթի մածուցիկության վրա ազդում են նաև լուծույթի հավելումները, լուծույթի pH արժեքը և մանրէների քայքայումը: Սովորաբար, մածուցիկության ավելի լավ կատարողականություն ստանալու կամ օգտագործման արժեքը նվազեցնելու համար անհրաժեշտ է հիդրօքսիպրոպիլմեթիլցելյուլոզայի ջրային լուծույթին ավելացնել ռեոլոգիայի փոփոխիչներ, ինչպիսիք են կավը, ձևափոխված կավը, պոլիմերային փոշին, օսլայի եթերը և ալիֆատիկ համապոլիմերները: , և ջրային լուծույթին կարող են ավելացվել նաև էլեկտրոլիտներ, ինչպիսիք են քլորիդը, բրոմը, ֆոսֆատը, նիտրատը և այլն։ Այս հավելումները ոչ միայն կազդեն ջրային լուծույթի մածուցիկության հատկությունների վրա, այլև կազդեն հիդրօքսիպրոպիլմեթիլցելյուլոզայի այլ կիրառական հատկությունների վրա, ինչպիսին է ջրի պահպանումը: , ճկման դիմադրություն և այլն:

Հիդրօքսիպրոպիլմեթիլցելյուլոզայի ջրային լուծույթի մածուցիկությունը գրեթե չի ազդում թթվային և ալկալիների ազդեցության տակ, և ընդհանուր առմամբ կայուն է 3-ից 11-ի սահմաններում: Այն կարող է դիմակայել որոշակի քանակությամբ թույլ թթուների, ինչպիսիք են մրջնաթթուն, քացախաթթուն, ֆոսֆորաթթուն, բորաթթուն, կիտրոնաթթուն և այլն: Այնուամենայնիվ, խտացված թթվայնությունը կնվազեցնի: Բայց կաուստիկ սոդան, կալիումի հիդրօքսիդը, կրաքարի ջուրը և այլն քիչ են ազդում դրա վրա։ Ցելյուլոզային այլ եթերների համեմատ՝հիդրօքսիպրոպիլ մեթիլցելյուլոզաՋրային լուծույթն ունի լավ հակամանրէային կայունություն, հիմնական պատճառն այն է, որ հիդրօքսիպրոպիլմեթիլցելյուլոզը ունի հիդրոֆոբ խմբեր՝ փոխարինման բարձր աստիճանով և խմբերի ստերիկ խանգարումներով: Այնուամենայնիվ, քանի որ փոխարինման ռեակցիան սովորաբար միատեսակ չէ, չփոխարինված անհիդրոգլյուկոզային միավորը ամենահեշտությամբ քայքայվում է միկրոօրգանիզմների կողմից, ինչը հանգեցնում է բջիջների մոլեկուլիզացիայի և էֆեկտորացման: Կատարումն այն է, որ ջրային լուծույթի ակնհայտ մածուցիկությունը նվազում է: Եթե ​​անհրաժեշտ է երկար ժամանակ պահել հիդրօքսիպրոպիլմեթիլցելյուլոզայի ջրային լուծույթը, ապա խորհուրդ է տրվում ավելացնել հակասնկային նյութի հետքային քանակություն, որպեսզի մածուցիկությունը էականորեն չփոխվի։ Հակասնկային միջոցներ, կոնսերվանտներ կամ ֆունգիցիդներ ընտրելիս պետք է ուշադրություն դարձնել անվտանգությանը և ընտրել այնպիսի ապրանքներ, որոնք թունավոր չեն մարդու օրգանիզմի համար, ունեն կայուն հատկություններ և հոտ չունեն, ինչպիսիք են DOW Chem-ի AMICAL ֆունգիցիդները, CANGUARD64 կոնսերվանտները, FUELSAVER բակտերիաները և այլ ապրանքներ: կարող է համապատասխան դեր խաղալ։