Гидроксипропил метилцеллюлоз (HPMC)барилга, эм, хүнс, химийн үйлдвэрүүдэд өргөн хэрэглэгддэг усанд уусдаг полимер нэгдэл юм. Энэ нь байгалийн целлюлозыг химийн өөрчлөлтөөр гаргаж авсан, өтгөрүүлэх, эмульсжих, тогтворжуулах, хальс үүсгэх шинж чанартай ион бус целлюлозын эфир юм. Гэсэн хэдий ч өндөр температурын нөхцөлд HPMC нь дулааны доройтолд орох бөгөөд энэ нь практик хэрэглээнд түүний тогтвортой байдал, гүйцэтгэлд чухал нөлөө үзүүлдэг.
HPMC-ийн дулааны задралын процесс
HPMC-ийн дулааны доройтолд үндсэндээ физик өөрчлөлт, химийн өөрчлөлт орно. Физик өөрчлөлт нь голчлон усны ууршилт, шил шилжилт, зуурамтгай чанар буурах хэлбэрээр илэрдэг бол химийн өөрчлөлт нь молекулын бүтцийг устгах, функциональ бүлгийн хуваагдал, эцсийн нүүрсжих үйл явцыг хамардаг.
1. Бага температурын үе шат (100-200 ° C): усны ууршилт ба анхны задрал
Бага температурын нөхцөлд (ойролцоогоор 100 ° C) HPMC нь усны ууршилт, шил шилжилтийг голчлон хийдэг. HPMC нь тодорхой хэмжээний холбосон ус агуулдаг тул энэ ус нь халаах явцад аажмаар уурших бөгөөд ингэснээр түүний реологийн шинж чанарт нөлөөлнө. Үүнээс гадна, HPMC-ийн зуурамтгай чанар нь температурын өсөлтөөр буурах болно. Энэ үе шатанд гарсан өөрчлөлтүүд нь үндсэндээ физик шинж чанарын өөрчлөлтүүд бөгөөд химийн бүтэц нь үндсэндээ өөрчлөгдөөгүй хэвээр байна.
Температур 150-200 хэм хүртэл өсөхөд HPMC нь химийн задралын урьдчилсан урвалд орж эхэлдэг. Энэ нь голчлон гидроксипропил ба метокси функциональ бүлгүүдийг арилгахад илэрдэг бөгөөд энэ нь молекулын жин буурч, бүтцийн өөрчлөлтөд хүргэдэг. Энэ үе шатанд HPMC нь метанол, пропиональдегид зэрэг бага хэмжээний дэгдэмхий молекулуудыг үүсгэж болно.
2. Дунд зэргийн температурын үе шат (200-300 ° C): үндсэн гинжин задрал, жижиг молекул үүсэх
Температурыг 200-300 ° C хүртэл нэмэгдүүлэхэд HPMC-ийн задралын хурд мэдэгдэхүйц хурдасдаг. Гэмтлийн үндсэн механизмд дараахь зүйлс орно.
Эфирийн холбоо тасрах: HPMC-ийн үндсэн гинж нь глюкозын цагирагийн нэгжүүдээр холбогддог ба түүний доторх эфирийн холбоо нь өндөр температурт аажмаар тасарч, полимер гинж задрахад хүргэдэг.
Шингэн алдалтын урвал: HPMC-ийн элсэн чихрийн цагирагийн бүтэц нь өндөр температурт шингэн алдалтын урвалд орж, тогтворгүй завсрын бүтээгдэхүүн үүсгэж улмаар дэгдэмхий бүтээгдэхүүн болж задардаг.
Жижиг молекул дэгдэмхий бодисыг ялгаруулах: Энэ үе шатанд HPMC нь CO, CO₂, H₂O болон формальдегид, ацетальдегид, акролейн зэрэг жижиг молекул органик бодисуудыг ялгаруулдаг.
Эдгээр өөрчлөлтүүд нь HPMC-ийн молекулын жин мэдэгдэхүйц буурч, зуурамтгай чанар нь мэдэгдэхүйц буурч, материал шар болж, бүр коксжих болно.
3. Өндөр температурын үе шат (300-500 ° C): нүүрсжилт ба коксжих
Температур 300 ° C-аас дээш гарахад HPMC хүчтэй доройтлын үе шатанд ордог. Энэ үед үндсэн гинжин хэлхээний цаашдын тасалдал, жижиг молекулын нэгдлүүдийн дэгдэмхий байдал нь материалын бүтцийг бүрэн устгахад хүргэдэг бөгөөд эцэст нь нүүрстөрөгчийн үлдэгдэл (кокс) үүсдэг. Энэ үе шатанд дараах урвалууд голчлон тохиолддог.
Исэлдэлтийн задрал: Өндөр температурт HPMC нь исэлдэлтийн урвалд орж CO₂ болон CO-ийг үүсгэж, улмаар нүүрстөрөгчийн үлдэгдэл үүсгэдэг.
Коксжих урвал: Полимер бүтцийн нэг хэсэг нь нүүрстөрөгчийн хар эсвэл коксын үлдэгдэл зэрэг бүрэн бус шаталтын бүтээгдэхүүн болж хувирдаг.
Дэгдэмхий бүтээгдэхүүн: Этилен, пропилен, метан зэрэг нүүрсустөрөгчийг үргэлжлүүлэн ялгаруулна.
Агаарт халах үед HPMC цаашид шатаж болзошгүй бол хүчилтөрөгч байхгүй үед халаахад голчлон нүүрстөрөгчийн үлдэгдэл үүсдэг.
HPMC-ийн дулааны доройтолд нөлөөлөх хүчин зүйлүүд
HPMC-ийн дулааны доройтолд олон хүчин зүйл нөлөөлдөг, үүнд:
Химийн бүтэц: HPMC дахь гидроксипропил ба метокси бүлгүүдийг орлуулах зэрэг нь түүний дулааны тогтвортой байдалд нөлөөлдөг. Ерөнхийдөө гидроксипропилийн агууламж өндөртэй HPMC нь дулааны тогтвортой байдал сайтай байдаг.
Орчны уур амьсгал: Агаарт HPMC нь исэлдэлтийн задралд өртөмтгий байдаг бол идэвхгүй хийн орчинд (жишээ нь азот) дулааны задралын хурд удаан байдаг.
Халаалтын хурд: Түргэн халаалт нь илүү хурдан задрахад хүргэдэг бол удаан халаалт нь HPMC-ийг аажмаар нүүрстөрөгчжүүлж, хийн дэгдэмхий бүтээгдэхүүний үйлдвэрлэлийг бууруулахад тусалдаг.
Чийгийн агууламж: HPMC нь тодорхой хэмжээний холбогдсон ус агуулдаг. Халаалтын явцад чийгийн ууршилт нь түүний шилжилтийн температур, задралын процесст нөлөөлнө.
HPMC-ийн дулааны доройтлын практик хэрэглээний нөлөө
HPMC-ийн дулааны доройтлын шинж чанар нь түүний хэрэглээний талбарт ихээхэн ач холбогдолтой юм. Жишээ нь:
Барилгын үйлдвэрлэл: HPMC-ийг цементийн зуурмаг болон гипсэн бүтээгдэхүүнд ашигладаг бөгөөд өндөр температурт барилгын ажлын явцад түүний тогтвортой байдлыг анхаарч, наалдсан чанарт нөлөөлөхгүй байх ёстой.
Эмийн үйлдвэр: HPMC нь эмийн хяналттай ялгаруулагч бодис бөгөөд эмийн тогтвортой байдлыг хангахын тулд өндөр температурт үйлдвэрлэх явцад задралаас зайлсхийх хэрэгтэй.
Хүнсний үйлдвэр: HPMC нь хүнсний нэмэлт бөгөөд дулааны задралын шинж чанар нь өндөр температурт жигнэх, боловсруулахад хэрэглэх боломжийг тодорхойлдог.
-ийн дулааны задралын үйл явцHPMCбага температурын үе шатанд усны ууршилт ба урьдчилсан задрал, дунд температурын үе шатанд үндсэн гинжин задрал ба жижиг молекулын дэгдэмхийжилт, өндөр температурын үе шатанд нүүрсжилт ба коксжих гэж хувааж болно. Түүний дулааны тогтвортой байдалд химийн бүтэц, орчны уур амьсгал, халаалтын хурд, чийгийн агууламж зэрэг хүчин зүйлс нөлөөлдөг. HPMC-ийн дулааны доройтлын механизмыг ойлгох нь түүний хэрэглээг оновчтой болгох, материалын тогтвортой байдлыг сайжруулахад ихээхэн ач холбогдолтой юм.
Шуудангийн цаг: 2025 оны 3-р сарын 28