Хидроксипропил метилцелулоза (HPMC)е важен нејонски целулозен етер кој широко се користи во градежништвото, фармацевтската индустрија, храната и секојдневните хемикалии. Вискозитетот е клучен индикатор за оценување на квалитетот и применливоста на HPMC. Тој не само што ги одразува реолошките својства на неговиот раствор, туку е директно поврзан и со неговите згуснувања, задржување на вода и својства за формирање филм. За да се обезбеди конзистентен квалитет на производот, мерењето на вискозитетот мора да се изврши со користење на научен и стандардизиран метод за тестирање на вискозитет.
1. Принцип на тестирање
HPMC се раствора во вода за да формира транспарентен или проѕирен раствор. Неговиот вискозитет зависи првенствено од степенот на полимеризација, степенот на супституција и концентрацијата на растворот. Тестирањето на вискозитет ги карактеризира својствата на протокот на растворот HPMC со мерење на внатрешното триење на растворот за време на протокот на одредена температура. Мерењата обично се вршат со употреба на ротационен вискозиметар (тип Брукфилд) или капиларен вискозиметар. Ротациониот метод е почесто користен, бидејќи овозможува поинтуитивно разбирање на својствата на разредување на растворот при различни брзини на ротација.
2. Заеднички стандарди и услови за тестирање
Во моментов, тестирањето на вискозитет на HPMC првенствено се базира на следново:
Кинески стандард: GB/T 12000 „Општи методи за тестирање на целулозни етери“
Американски стандард: ASTM D1347 „Стандардни методи за тестирање на раствори од целулоза од етер“
Индустриска пракса: Вискозитетот се мери со употреба на 2% воден раствор на 20°C со употреба на ротациски вискозиметар Брукфилд.
Концентрацијата на растворот за тестирање е генерално 2% (масен удел), но различните степени на HPMC може да бараат и калибрација при концентрации од 1%, 2% или повисоки. Температурата на тестирање мора строго да се контролира на 20±0,1°C, бидејќи температурните флуктуации можат значително да влијаат на отчитувањата на вискозитетот.
3. Експериментална постапка
3.1. Подготовка на реагенс и инструмент
Прецизна аналитичка вага (точност од 0,1 mg)
Ротационен вискозиметар Брукфилд (најчесто достапна LV серија)
3.2. Водна бања со константна температура или средина со контролирана температура
Прочистена вода (ги исполнува барањата за вода од GB/T 6682 Grade III)
Чиста чаша и мешалка
3.3. Подготовка на раствор
Прецизно измерете 2,00 g (± 0,01 g) од примерокот од HPMC.
Ставете приближно 80% од целниот волумен на прочистена вода (приближно 80 mL) во чаша и загревајте ја до приближно 80°C. Полека и рамномерно наросете го HPMC во чашата додека мешате за да избегнете згрутчување.
Продолжете со мешање додека HPMC не се навлажни и дисперзира темелно. Потоа, додадете ја преостанатата количина ладна вода и оладете на собна температура, доведувајќи го вкупниот волумен до 100 mL.
Ставете го растворот во фрижидер на 4°C преку ноќ за да се овозможи целосно отекување и да се отстранат воздушните меурчиња.
3.4. Мерење на вискозитетот
Префрлете го растворот во водена бања со константна температура, одржувајќи ја температурата од 20 ± 0,1°C. Изберете соодветно вретено (обично бр. 2 или бр. 3) и брзина (обично 30 вртежи во минута).
Вклучете го вискометарот и запишете го отчитувањето откако иглата ќе се стабилизира. Повторете го секое мерење три пати и земете го просекот како конечен резултат.
Ако отчитувањето го надминува опсегот на инструментот, заменете го вретеното или прилагодете ја концентрацијата и повторно измерете.
4. Мерки на претпазливост
Контролата на температурата е критична. За секое зголемување на температурата од 1°C, вискозитетот се намалува за приближно 2% до 3%.
Растворот мора да биде целосно растворен и без меурчиња, во спротивно отчитувањето ќе биде ниско или флуктуирачко.
HPMC покажува својства на истенчување при смолкнување, па затоа брзината и времето на мерење треба конзистентно да се одржуваат.
Водата што се користи мора да биде без нечистотии и јони за да се избегне влијание врз растворањето и отчитувањата.
Инструментот треба редовно да се калибрира, а вретеното и садот за примероци треба да се одржуваат чисти.
5. Анализа на факторите што влијаат
Степен на полимеризација и степен на супституција: Колку е поголем степенот на полимеризација на HPMC, толку е подолг молекуларниот ланец и толку е поголема вискозноста на растворот. Степенот на метокси и хидроксипропокси супституција, исто така, влијае на неговата хидрофилност и структура на растворот.
Концентрација: Концентрацијата на растворот и вискозитетот се експоненцијално поврзани, па дури и малите промени во концентрацијата можат значително да влијаат на резултатите од тестот. Температура и pH: Зголемувањето на температурата го намалува вискозитетот, додека промените во pH генерално имаат мал ефект врз вискозитетот на HPMC бидејќи станува збор за нејонски целулозен етер.
Стареење на растворот: Вискозитетот може полека да се намалува по продолжено складирање. Се препорачува тестот да се заврши во рок од 24 часа од подготовката.
6. Презентација на резултатите и примена
Резултатите од тестот се изразуваат во mPa·s (милиПаскали·секунди), на пример, „2% раствор, 20°C, 20.000 mPa·s“. Во индустриски апликации,HPMCВискозитетот обично се изразува во илјадити делови, како што се 400 cps и 20.000 cps. Корисниците можат да изберат различни степени врз основа на барањата за апликација и дизајнот на формулацијата.
Време на објавување: 30 јули 2025 година