Хидроксипропил метилцелулоза (HPMC)е нејонски, растворлив во вода целулозен мешан етер. Изгледот е бел до малку жолт прав или грануларен материјал, без вкус, без мирис, нетоксичен, хемиски стабилен и се раствора во вода за да формира мазен, транспарентен и вискозен раствор. Едно од најважните својства на хидроксипропил метилцелулозата при примена е тоа што ја зголемува вискозноста на течноста. Ефектот на згуснување зависи од степенот на полимеризација (DP) на производот, концентрацијата на целулозен етер во водниот раствор, брзината на смолкнување и температурата на растворот. И други фактори.
01
Течен тип на воден раствор на HPMC
Општо земено, напрегањето на флуидот при струење може да се изрази како функција само од брзината на смолкнување ƒ(γ), сè додека не зависи од времето. Во зависност од формата на ƒ(γ), флуидите можат да се поделат на различни типови, имено: Њутнови флуиди, дилатативни флуиди, псевдопластични флуиди и Бингамови пластични флуиди.
Целулозните етери се поделени во две категории: едната е нејонски целулозен етер, а другата е јонски целулозен етер. За реологијата на овие два вида целулозни етери, С.Ц. Наик и сор. спроведоа сеопфатна и систематска компаративна студија за раствори на хидроксиетил целулоза и натриум карбоксиметил целулоза. Резултатите покажаа дека и растворите на нејонски целулозен етер и растворите на јонски целулозен етер се псевдопластични. Протоците, т.е. нењутновите текови, се приближуваат кон Њутновите течности само при многу ниски концентрации. Псевдопластичноста на растворот на хидроксипропил метилцелулоза игра важна улога во примената. На пример, кога се применува во премази, поради карактеристиките на истенчување на смолкнувањето на водните раствори, вискозитетот на растворот се намалува со зголемување на брзината на смолкнување, што е погодно за рамномерна дисперзија на пигментните честички, а исто така ја зголемува и флуидноста на премазот. Ефектот е многу голем; додека е во мирување, вискозитетот на растворот е релативно голем, што ефикасно го спречува таложењето на пигментните честички во премазот.
02
HPMC метод за тестирање на вискозитет
Важен индикатор за мерење на ефектот на згуснување на хидроксипропил метилцелулозата е очигледната вискозност на водниот раствор. Методите за мерење на очигледната вискозност обично вклучуваат метод на капиларна вискозност, метод на ротациона вискозност и метод на вискозност на паѓачка топка.
каде што: е очигледната вискозност, mPa s; K е константата на вискометарот; d е густината на примерокот од растворот на 20/20°C; t е времето потребно растворот да помине низ горниот дел од вискометарот до долната ознака, s; Се мери времето во кое стандардното масло тече низ вискометарот.
Сепак, методот на мерење со капиларен вискозиметар е попроблематичен. Вискозитетот на многуцелулозни етеритешко се анализираат со капиларен вискозиметар бидејќи овие раствори содржат траги од нерастворлива материја што се детектираат само кога капиларниот вискозиметар е блокиран. Затоа, повеќето производители користат ротациони вискозиметри за контрола на квалитетот на хидроксипропил метилцелулоза. Вискозиметрите Брукфилд најчесто се користат во странски земји, а вискозиметрите NDJ се користат во Кина.
03
Влијателни фактори на вискозитетот на HPMC
3.1 Однос со степенот на агрегација
Кога другите параметри остануваат непроменети, вискозитетот на растворот на хидроксипропил метилцелулоза е пропорционален на степенот на полимеризација (DP) или молекуларната тежина или должината на молекуларниот ланец и се зголемува со зголемувањето на степенот на полимеризација. Овој ефект е поизразен во случај на низок степен на полимеризација отколку во случај на висок степен на полимеризација.
3.2 Однос помеѓу вискозитетот и концентрацијата
Вискозитетот на хидроксипропил метилцелулоза се зголемува со зголемување на концентрацијата на производот во водниот раствор. Дури и мала промена на концентрацијата ќе предизвика голема промена на вискозитетот. Со номиналниот вискозитет на хидроксипропил метилцелулоза, ефектот од промената на концентрацијата на растворот врз вискозитетот на растворот е сè поочигледен.
3.3 Однос помеѓу вискозитетот и брзината на смолкнување
Водениот раствор на хидроксипропил метилцелулоза има својство на истенчување со смолкнување. Хидроксипропил метилцелулоза со различен номинален вискозитет се подготвува во 2% воден раствор, а нејзиниот вискозитет при различни брзини на смолкнување се мери соодветно. Резултатите се следниве: Како што е прикажано на сликата. При ниска брзина на смолкнување, вискозитетот на растворот на хидроксипропил метилцелулоза не се променил значително. Со зголемување на брзината на смолкнување, вискозитетот на растворот на хидроксипропил метилцелулоза со повисок номинален вискозитет се намалил поизразено, додека растворот со низок вискозитет не се намалил очигледно.
3.4 Однос помеѓу вискозитетот и температурата
Вискозитетот на растворот од хидроксипропил метилцелулоза е во голема мера под влијание на температурата. Со зголемувањето на температурата, вискозитетот на растворот се намалува. Како што е прикажано на сликата, тој се подготвува во воден раствор со концентрација од 2%, а се мери промената на вискозитетот со зголемувањето на температурата.
3.5 Други фактори на влијание
Вискозитетот на водениот раствор на хидроксипропил метилцелулоза е исто така под влијание на адитивите во растворот, pH вредноста на растворот и микробната деградација. Вообичаено, за да се добијат подобри перформанси на вискозитет или да се намалат трошоците за употреба, потребно е да се додадат модификатори на реологија, како што се глина, модифицирана глина, полимерен прав, скроб етер и алифатичен кополимер, во водниот раствор на хидроксипропил метилцелулоза, а електролити како што се хлорид, бромид, фосфат, нитрат итн., исто така, може да се додадат во водниот раствор. Овие адитиви не само што ќе влијаат на вискозните својства на водниот раствор, туку ќе влијаат и на другите својства на примена на хидроксипропил метилцелулоза, како што се задржување на вода, отпорност на виткање итн.
Вискозитетот на водениот раствор на хидроксипропил метилцелулоза речиси и да не е засегнат од киселини и алкалии, и генерално е стабилен во опсег од 3 до 11. Може да издржи одредена количина на слаби киселини, како што се мравја киселина, оцетна киселина, фосфорна киселина, борна киселина, лимонска киселина итн. Сепак, концентрираната киселина ќе го намали вискозитетот. Но, каустичната сода, калиум хидроксидот, варовата вода итн. имаат мал ефект врз него. Во споредба со другите целулозни етери,хидроксипропил метилцелулозаВодениот раствор има добра антимикробна стабилност, главната причина е што хидроксипропил метилцелулозата има хидрофобни групи со висок степен на супституција и стерична инхибиција на групите. Сепак, бидејќи реакцијата на супституција обично не е униформа, несупституираната анхидроглукозна единица најлесно еродира од микроорганизми, што резултира со деградација на молекулите на целулозниот етер и расцепување на ланецот. Перформансот е во тоа што очигледната вискозност на водниот раствор се намалува. Доколку е потребно водниот раствор на хидроксипропил метилцелулоза да се чува долго време, се препорачува да се додаде мала количина на антифунгален агенс, така што вискозитетот не се менува значително. При избор на антигабични агенси, конзерванси или фунгициди, треба да се обрне внимание на безбедноста и да се изберат производи кои не се токсични за човечкото тело, имаат стабилни својства и се без мирис, како што се фунгицидите AMICAL на DOW Chem, конзервансите CANGUARD64, бактериските агенси FUELSAVER и други производи. Може да игра соодветна улога.
Време на објавување: 28 април 2024 година