Hýdroxýprópýl metýlsellulósi (HPMC)er ójónískur, vatnsleysanlegur blandaður sellulósaeter. Útlitið er hvítt til örlítið gult duft eða kornótt efni, bragðlaust, lyktarlaust, eitrað, efnafræðilega stöðugt og leysist upp í vatni til að mynda slétta, gegnsæja og seigfljótandi lausn. Einn mikilvægasti eiginleiki hýdroxýprópýlmetýlsellulósa við notkun er að það eykur seigju vökvans. Þykkingaráhrifin eru háð fjölliðunarstigi (DP) vörunnar, styrk sellulósaeters í vatnslausninni, klippihraða og hitastigi lausnarinnar. Og öðrum þáttum.
01
Vökvagerð HPMC vatnslausnar
Almennt má tákna spennu vökva í skerflæði sem fall af skerhraðanum ƒ(γ), svo framarlega sem hún er ekki tímaháð. Eftir því hvaða formi ƒ(γ) er notað má skipta vökvum í mismunandi gerðir, þ.e.: Newtonsvökva, útvíkkandi vökva, gerviplastvökva og Bingham-plastvökva.
Sellulósaeterar eru skipt í tvo flokka: annar er ójónískur sellulósaeter og hinn er jónískur sellulósaeter. Til að kanna seigju þessara tveggja gerða sellulósaetera framkvæmdu SC Naik o.fl. ítarlega og kerfisbundna samanburðarrannsókn á hýdroxýetýl sellulósa og natríumkarboxýmetýl sellulósa lausnum. Niðurstöðurnar sýndu að bæði ójónískar sellulósaeter lausnir og jónískar sellulósaeter lausnir voru gerviplastískar. Flæði, þ.e. óNewtonsk flæði, nálgast Newtonsk vökva aðeins við mjög lágan styrk. Gerviplastískanleiki hýdroxýprópýl metýl sellulósa lausnar gegnir mikilvægu hlutverki í notkun. Til dæmis, þegar hún er notuð í húðun, vegna skerþynningareiginleika vatnslausna, minnkar seigja lausnarinnar með aukinni skerhraða, sem stuðlar að jafnri dreifingu litarefna og eykur einnig flæði húðunarinnar. Áhrifin eru mjög mikil; í hvíld er seigja lausnarinnar tiltölulega mikil, sem kemur í veg fyrir að litarefnisagnir setjist í húðunina.
02
Seigjuprófunaraðferð HPMC
Mikilvægur mælikvarði til að mæla þykkingaráhrif hýdroxýprópýlmetýlsellulósa er sýnileg seigja vatnslausnarinnar. Mælingaraðferðir á sýnilegri seigju eru venjulega kapillarseigjuaðferðin, snúningsseigjuaðferðin og fallkúluseigjuaðferðin.
þar sem: er sýnileg seigja, mPa s; K er seigjumælistuðullinn; d er eðlismassi lausnarsýnisins við 20/20°C; t er tíminn sem það tekur lausnina að fara í gegnum efri hluta seigjumælisins að neðsta merkinu, s; Mælt er sá tími sem staðalolían rennur í gegnum seigjumæliinn.
Hins vegar er aðferðin við að mæla með kapillarseigjumæli erfiðari. Seigja margrasellulósaeterErfitt er að greina þær með háræðaseigjumæli því þessar lausnir innihalda snefilmagn af óleysanlegu efni sem aðeins greinist þegar háræðaseigjumælirinn er stíflaður. Þess vegna nota flestir framleiðendur snúningsseigjumæla til að stjórna gæðum hýdroxýprópýlmetýlsellulósa. Brookfield seigjumælar eru almennt notaðir erlendis og NDJ seigjumælar eru notaðir í Kína.
03
Áhrifaþættir á seigju HPMC
3.1 Tengsl við samsöfnunarstig
Þegar aðrir þættir eru óbreyttir er seigja hýdroxýprópýl metýlsellulósalausnarinnar í réttu hlutfalli við fjölliðunarstig (DP) eða mólþyngd eða lengd sameindakeðjunnar og eykst með aukinni fjölliðunarstigi. Þessi áhrif eru meira áberandi þegar fjölliðunarstig er lágt en þegar fjölliðunarstig er hátt.
3.2 Tengsl milli seigju og styrks
Seigja hýdroxýprópýl metýlsellulósa eykst með aukinni styrk efnisins í vatnslausninni. Jafnvel lítil breyting á styrk veldur mikilli breytingu á seigju. Með nafnseigju hýdroxýprópýl metýlsellulósa verða áhrif breytinga á styrk lausnarinnar á seigju lausnarinnar sífellt augljósari.
3.3 Tengsl milli seigju og skerhraða
Vatnslausn af hýdroxýprópýl metýlsellulósa hefur eiginleikann að þynna með klippikrafti. Hýdroxýprópýl metýlsellulósa með mismunandi nafnseigju er útbúin í 2% vatnslausn og seigja hennar við mismunandi klippihraða er mæld eftir því sem við á. Niðurstöðurnar eru eftirfarandi: Eins og sést á myndinni. Við lágan klippihraða breyttist seigja hýdroxýprópýl metýlsellulósalausnarinnar ekki marktækt. Með aukinni klippihraða minnkaði seigja hýdroxýprópýl metýlsellulósalausnar með hærri nafnseigju greinilega, en lausnin með lágri seigju minnkaði ekki greinilega.
3.4 Tengsl seigju og hitastigs
Seigja hýdroxýprópýlmetýlsellulósalausnarinnar er mjög háð hitastigi. Þegar hitastigið hækkar minnkar seigja lausnarinnar. Eins og sést á myndinni er hún útbúin í vatnslausn með styrk upp á 2% og breytingin á seigjunni með hækkandi hitastigi er mæld.
3.5 Aðrir áhrifaþættir
Seigja vatnslausnar af hýdroxýprópýl metýlsellulósa er einnig undir áhrifum aukefna í lausninni, pH-gildi lausnarinnar og örverufræðilegs niðurbrots. Venjulega, til að fá betri seigju eða draga úr notkunarkostnaði, er nauðsynlegt að bæta seigjubreytendum, svo sem leir, breyttum leir, fjölliðudufti, sterkjueter og alifatískum samfjölliðum, við vatnslausnina af hýdroxýprópýl metýlsellulósa, og raflausnum eins og klóríði, brómíði, fosfati, nítrati o.s.frv. er einnig hægt að bæta við vatnslausnina. Þessi aukefni hafa ekki aðeins áhrif á seigjueiginleika vatnslausnarinnar, heldur einnig á aðra eiginleika hýdroxýprópýl metýlsellulósa við notkun, svo sem vatnsheldni, sigþol o.s.frv.
Seigja vatnslausnar af hýdroxýprópýlmetýlsellulósa er nánast óháð sýru og basa og er almennt stöðug á bilinu 3 til 11. Hún þolir ákveðið magn af veikum sýrum, svo sem maurasýru, ediksýru, fosfórsýru, bórsýru, sítrónusýru o.s.frv. Hins vegar mun einbeitt sýra draga úr seigjunni. En vítissódi, kalíumhýdroxíð, kalkvatn o.s.frv. hafa lítil áhrif á hana. Í samanburði við aðra sellulósaetera,hýdroxýprópýl metýlsellulósiVatnslausn hefur góða örverueyðandi stöðugleika, aðalástæðan er sú að hýdroxýprópýl metýlsellulósi hefur vatnsfælin hópa með mikilli skiptingu og sterískri hindrun hópa. Hins vegar, þar sem skiptingarviðbrögðin eru venjulega ekki einsleit, er óskiptu anhýdróglúkósaeiningin auðveldast að eyðileggja af örverum, sem leiðir til niðurbrots sellulósaetersameinda og keðjuskiptingar. Áhrifin eru sú að sýnileg seigja vatnslausnarinnar minnkar. Ef nauðsynlegt er að geyma vatnslausn af hýdroxýprópýl metýlsellulósa í langan tíma er mælt með því að bæta við snefilmagni af sveppalyfi svo að seigjan breytist ekki verulega. Þegar valið er sveppalyf, rotvarnarefni eða sveppalyf, ætti að gæta að öryggi og velja vörur sem eru ekki eitraðar fyrir mannslíkamann, hafa stöðuga eiginleika og eru lyktarlausar, svo sem DOW Chem's AMICAL sveppalyf, CANGUARD64 rotvarnarefni, FUELSAVER bakteríulyf og aðrar vörur geta gegnt samsvarandi hlutverki.
Birtingartími: 28. apríl 2024