Hidroksipropilmetilceluloze (HPMC) ir ūdenī šķīstošs polimēru materiāls, ko plaši izmanto medicīnā, pārtikā, būvniecībā un citās jomās. Tam ir laba termiskā stabilitāte, taču tas joprojām var noārdīties augstā temperatūrā. HPMC noārdīšanās temperatūru galvenokārt ietekmē tā molekulārā struktūra, vides apstākļi (piemēram, mitrums, pH vērtība) un karsēšanas laiks.
HPMC noārdīšanās temperatūra
HPMC termiskā degradācija parasti sāk parādīties virs 200℃, un acīmredzama sadalīšanās notiks starp 250℃-300℃Konkrēti:
Zem 100℃HPMC galvenokārt iztvaiko ūdens un mainās fizikālās īpašības, un degradācija nenotiek.
100℃-200℃HPMC var izraisīt daļēju oksidēšanos lokālas temperatūras paaugstināšanās dēļ, bet kopumā tas ir stabils.
200℃-250℃HPMC pakāpeniski uzrāda termisko degradāciju, kas galvenokārt izpaužas kā strukturālas lūzumi un mazu molekulāro gaistošo vielu izdalīšanās.
250℃-300℃HPMC acīmredzami sadalās, krāsa kļūst tumšāka, izdalās mazas molekulas, piemēram, ūdens, metanols, etiķskābe, un notiek karbonizācija.
Virs 300℃HPMC ātri noārdās un karbonizējas, un beigās paliek dažas neorganiskas vielas.
Faktori, kas ietekmē HPMC degradāciju
Molekulmasa un aizvietošanas pakāpe
Ja HPMC molekulmasa ir liela, tā karstumizturība parasti ir augsta.
Metoksi- un hidroksipropoksi-grupu aizvietošanas pakāpe ietekmēs tā termisko stabilitāti. HPMC ar augstāku aizvietošanas pakāpi vieglāk noārdās augstās temperatūrās.
Vides faktori
Mitrums: HPMC ir spēcīga higroskopitāte, un mitrums var paātrināt tā sadalīšanos augstā temperatūrā.
pH vērtība: HPMC ir jutīgāks pret hidrolīzi un noārdīšanos stipras skābes vai sārmu apstākļos.
Apkures laiks
Apkure līdz 250℃īsu laiku var pilnībā nesadalīties, savukārt augstas temperatūras uzturēšana ilgstoši paātrinās degradācijas procesu.
HPMC noārdīšanās produkti
HPMC galvenokārt tiek iegūts no celulozes, un tā noārdīšanās produkti ir līdzīgi celulozei. Karsēšanas procesā var izdalīties:
Ūdens tvaiki (no hidroksilgrupām)
Metanols, etanols (no metoksi- un hidroksipropoksigrupām)
Etiķskābe (no sadalīšanās produktiem)
Oglekļa oksīdi (CO, CO₂, kas rodas, sadedzinot organiskās vielas)
Neliels daudzums koksa atlikumu
HPMC pielietojuma karstumizturība
Lai gan HPMC pakāpeniski noārdīsies virs 200℃, faktiskajos pielietojumos tas parasti netiek pakļauts tik augstām temperatūrām. Piemēram:
Farmācijas rūpniecība: HPMC galvenokārt izmanto tablešu apvalkošanai un ilgstošas darbības līdzekļiem, parasti darbojoties 60 °C temperatūrā.℃-80℃, kas ir daudz zemāka par tā noārdīšanās temperatūru.
Pārtikas rūpniecība: HPMC var izmantot kā biezinātāju vai emulgatoru, un parastā lietošanas temperatūra parasti nepārsniedz 100℃.
Būvniecības nozare: HPMC tiek izmantots kā cementa un javas biezinātājs, un būvniecības temperatūra parasti nepārsniedz 80℃, un degradācija nenotiks.
HPMC sāk termiski sadalīties virs 200℃, ievērojami sadalās starp 250℃-300℃un ātri karbonizējas virs 300℃Praktiskos pielietojumos, lai saglabātu stabilu veiktspēju, jāizvairās no ilgstošas iedarbības augstas temperatūras vidē.
Publicēšanas laiks: 2025. gada 3. aprīlis