1. Qual é a principal aplicação da hidroxipropilmetilcelulose (HPMC)?
A HPMC é amplamente utilizada em materiais de construção, revestimentos, resinas sintéticas, cerâmica, medicina, alimentos, têxteis, agricultura, cosméticos, tabaco e outras indústrias. A HPMC pode ser dividida em grau de construção, grau alimentício e grau farmacêutico, de acordo com a finalidade. Atualmente, a maior parte dos produtos nacionais é de grau de construção. Dentro desse grau, a HPMC é utilizada em grande quantidade como massa corrida, representando cerca de 90% do total, e o restante é destinado à argamassa de cimento e adesivos.
2. Existem vários tipos de hidroxipropilmetilcelulose (HPMC), e quais são as diferenças em suas aplicações?
O HPMC pode ser dividido em tipo instantâneo e tipo de dissolução a quente. O produto do tipo instantâneo dispersa-se rapidamente em água fria e desaparece na água. Nesse momento, o líquido não possui viscosidade, pois o HPMC está apenas disperso na água, sem se dissolver completamente. Após cerca de 2 minutos, a viscosidade do líquido aumenta gradualmente, formando um coloide viscoso transparente. Os produtos termofusíveis, ao entrarem em contato com água fria, dispersam-se rapidamente em água quente e desaparecem nela. Quando a temperatura cai para um determinado ponto, a viscosidade reaparece lentamente até formar um coloide viscoso transparente. O tipo termofusível só pode ser usado em massa corrida e argamassa. Em colas e tintas líquidas, pode ocorrer aglomeração, portanto, não é recomendado o uso. O tipo instantâneo possui uma gama mais ampla de aplicações. Pode ser usado em massa corrida e argamassa, bem como em colas e tintas líquidas, sem quaisquer contraindicações.
3. Quais são os métodos de dissolução da hidroxipropilmetilcelulose (HPMC)?
Método de dissolução em água quente: Como o HPMC não se dissolve em água quente, ele pode ser disperso uniformemente em água quente na fase inicial e, em seguida, dissolve-se rapidamente ao esfriar. Dois métodos típicos são descritos a seguir:
1) Coloque a quantidade necessária de água quente no recipiente e aqueça a cerca de 70 °C. Adicione a hidroxipropilmetilcelulose (HPMC) aos poucos, mexendo lentamente. Inicialmente, a HPMC flutuará na superfície da água e, em seguida, formará gradualmente uma pasta, que será resfriada sob agitação.
2) Adicione 1/3 ou 2/3 da quantidade necessária de água no recipiente e aqueça a 70 °C, disperse o HPMC de acordo com o método de 1) e prepare uma pasta aquosa quente; em seguida, adicione a quantidade restante de água fria à pasta aquosa quente e deixe a mistura esfriar após agitar.
Método de mistura do pó: misture o pó de HPMC com uma grande quantidade de outras substâncias em pó, misture bem com um misturador e, em seguida, adicione água para dissolver. Nesse momento, o HPMC se dissolve sem aglomeração, pois há apenas uma pequena quantidade de HPMC em cada partícula do pó, dissolvendo-se imediatamente ao entrar em contato com a água. ——Fabricantes de massa corrida e argamassa utilizam esse método. [A hidroxipropilmetilcelulose (HPMC) é usada como espessante e agente de retenção de água em argamassa.]
4. Como avaliar a qualidade da hidroxipropilmetilcelulose (HPMC) de forma simples e intuitiva?
(1) Brancura: Embora a brancura não determine se o HPMC é fácil de usar, e se agentes branqueadores forem adicionados durante o processo de produção, isso afetará sua qualidade. No entanto, a maioria dos bons produtos tem boa brancura.
(2) Finura: A finura do HPMC geralmente é de 80 mesh e 100 mesh, sendo 120 mesh inferior. A maior parte do HPMC produzido em Hebei tem 80 mesh. Quanto mais fina a finura, em geral, melhor.
(3) Transmitância de luz: coloque hidroxipropilmetilcelulose (HPMC) em água para formar um coloide transparente e observe sua transmitância de luz. Quanto maior a transmitância de luz, melhor, indicando que há menos insolúveis. A permeabilidade dos reatores verticais é geralmente boa e a dos reatores horizontais é pior, mas isso não significa que a qualidade dos reatores verticais seja melhor do que a dos reatores horizontais, e a qualidade do produto é determinada por muitos fatores.
(4) Densidade específica: Quanto maior a densidade específica, mais pesado, melhor. Uma densidade específica alta geralmente significa que o teor de grupos hidroxipropil é alto, e um alto teor de grupos hidroxipropil resulta em melhor retenção de água.
5. Qual é a quantidade de hidroxipropilmetilcelulose (HPMC) no pó da massa de modelar?
A quantidade de HPMC utilizada em aplicações práticas varia dependendo do clima, da temperatura, da qualidade do cálcio das cinzas locais, da fórmula da massa corrida e da "qualidade exigida pelos clientes". De modo geral, entre 4 kg e 5 kg. Por exemplo: a maior parte da massa corrida em Pequim pesa 5 kg; em Guizhou, a maior parte pesa 5 kg no verão e 4,5 kg no inverno; a quantidade em Yunnan é relativamente pequena, geralmente entre 3 kg e 4 kg, etc.
6. Qual é a viscosidade adequada da hidroxipropilmetilcelulose (HPMC)?
A massa corrida em pó geralmente custa 100.000 yuans, e para argamassas mais sofisticadas, o preço chega a 150.000 yuans para aplicações mais fáceis. Além disso, a função mais importante do HPMC (hidróxido de alta pressão modificado com metilamônio) é a retenção de água, seguida pela capacidade de espessamento. Na massa corrida em pó, desde que a retenção de água seja boa e a viscosidade baixa (70.000-80.000), o resultado é satisfatório. Naturalmente, quanto maior a viscosidade, melhor a retenção de água. Quando a viscosidade ultrapassa 100.000, ela começa a afetar a retenção de água.
7. Quais são os principais indicadores técnicos da hidroxipropilmetilcelulose (HPMC)?
Teor de hidroxipropil e viscosidade: a maioria dos usuários se preocupa com esses dois indicadores. Produtos com alto teor de hidroxipropil geralmente apresentam melhor retenção de água. Produtos com alta viscosidade também apresentam melhor retenção de água, relativamente (não em termos absolutos), e são mais indicados para uso em argamassa de cimento.
8. Quais são as principais matérias-primas da hidroxipropilmetilcelulose (HPMC)?
As principais matérias-primas da hidroxipropilmetilcelulose (HPMC) são: algodão refinado, cloreto de metila, óxido de propileno e outras matérias-primas, soda cáustica, ácido, tolueno, isopropanol, etc.
9. Qual é a principal função da aplicação de HPMC em massa de vidraceiro em pó, e isso ocorre por via química?
Na massa corrida, o HPMC desempenha três funções: espessante, retentor de água e agente de construção. Espessante: a celulose atua como espessante, mantendo a solução uniforme e resistente ao escorrimento. Retentor de água: permite que a massa corrida seque lentamente e auxilia na reação do carbonato de cálcio sob a ação da água. Agente de construção: a celulose possui efeito lubrificante, proporcionando boa aderência à massa corrida. O HPMC não participa de nenhuma reação química, apenas desempenha um papel auxiliar. A adição de água à massa corrida e sua aplicação na parede configuram uma reação química, pois novas substâncias são formadas. Se a massa corrida for removida da parede, triturada e reutilizada, não funcionará, pois novas substâncias (carbonato de cálcio) também terão sido formadas. Os principais componentes do pó de cálcio de cinzas são: uma mistura de Ca(OH)2, CaO e uma pequena quantidade de CaCO3, CaO+H2O=Ca(OH)2—Ca(OH)2+CO2=CaCO3↓+H2O. O cálcio de cinzas, em contato com água e ar, sob a ação do CO2, gera carbonato de cálcio, enquanto o HPMC apenas retém água, auxiliando na melhor reação do cálcio de cinzas, e não participa de nenhuma reação por si só.
10. O HPMC é um éter de celulose não iônico, então o que significa não iônico?
Em termos simples, substâncias não iônicas são aquelas que não se ionizam em água. Ionização refere-se ao processo no qual um eletrólito se dissocia em íons carregados que podem se mover livremente em um solvente específico (como água ou álcool). Por exemplo, o cloreto de sódio (NaCl), o sal que consumimos diariamente, dissolve-se em água e se ioniza, produzindo íons de sódio (Na+) com carga positiva e íons de cloreto (Cl-) com carga negativa. Ou seja, quando o HPMC é colocado em água, ele não se dissocia em íons carregados, mas existe na forma de moléculas.
11. A que se relaciona a temperatura de gelificação da hidroxipropilmetilcelulose?
A temperatura de gelificação da HPMC está relacionada ao seu teor de metoxila; quanto menor o teor de metoxila ↓, maior a temperatura de gelificação ↑.
12. Existe alguma relação entre a quantidade de massa de modelar em pó e o HPMC?
A perda de pó da massa de vidraceiro está principalmente relacionada à qualidade do cálcio presente nas cinzas e tem pouca relação com o HPMC. O baixo teor de cálcio no cálcio cinza e a proporção inadequada de CaO e Ca(OH)₂ no cálcio cinza causam perda de pó. Se houver alguma relação com o HPMC, então, se o HPMC tiver baixa retenção de água, também causará perda de pó. Para obter informações específicas, consulte a pergunta 9.
13. Qual é a diferença no processo de produção entre a hidroxipropilmetilcelulose do tipo instantâneo em água fria e a do tipo solúvel em água quente?
O HPMC instantâneo para água fria recebe um tratamento superficial com glioxal, dispersando-se rapidamente em água fria, mas sem se dissolver completamente. A dissolução só ocorre com o aumento da viscosidade. Já o HPMC termofusível não recebe tratamento superficial com glioxal. Se a quantidade de glioxal for grande, a dispersão será rápida, mas a viscosidade aumentará lentamente; se a quantidade for pequena, ocorrerá o oposto.
14. Qual é o cheiro da hidroxipropilmetilcelulose (HPMC)?
O HPMC produzido pelo método com solventes utiliza tolueno e isopropanol como solventes. Se a lavagem não for muito boa, poderá haver algum odor residual.
15. Como escolher uma hidroxipropilmetilcelulose (HPMC) adequada para diferentes finalidades?
Aplicação de massa corrida em pó: os requisitos são baixos, uma viscosidade de 100.000 é suficiente, o importante é que retenha bem a água. Aplicação de argamassa: os requisitos são maiores, alta viscosidade, 150.000 é o ideal. Aplicação de cola: são necessários produtos instantâneos com alta viscosidade.
16. Qual é o nome alternativo da hidroxipropilmetilcelulose?
Hidroxipropilmetilcelulose, abreviatura: HPMC ou MHPC. Sinônimos: hipromelose; éter hidroxipropilmetil de celulose; hipromelose, celulose, éter de 2-hidroxipropilmetilcelulose. Éter hidroxipropilmetil de celulose.
17. Na aplicação de HPMC em massa de vidraceiro em pó, qual a razão para a formação de bolhas na massa?
Na massa de vidraceiro em pó, o HPMC desempenha três funções: espessante, retentor de água e agente de construção. Não participa de nenhuma reação. Causas da formação de bolhas: 1. Excesso de água. 2. A camada inferior não está seca; basta raspar outra camada por cima, o que facilita a formação de bolhas.
18. Qual é a fórmula da massa corrida em pó para paredes internas e externas?
Massa corrida para paredes internas: 800 kg de cálcio pesado, 150 kg de cálcio acinzentado (podem ser adicionados, conforme necessário, éter de amido, verde puro, solo Pengrun, ácido cítrico, poliacrilamida, etc.)
Massa corrida para paredes externas: cimento 350 kg, cálcio pesado 500 kg, areia de quartzo 150 kg, látex em pó 8-12 kg, éter de celulose 3 kg, éter de amido 0,5 kg, fibra de madeira 2 kg.
19. Qual a diferença entre HPMC e MC?
MC é a metilcelulose, produzida a partir do éter de celulose através do tratamento de algodão refinado com álcali, utilizando cloreto de metano como agente eterificante, e passando por uma série de reações. Geralmente, o grau de substituição varia de 1,6 a 2,0, e a solubilidade também varia conforme o grau de substituição. Pertence à classe dos éteres de celulose não iônicos.
(1) A retenção de água da metilcelulose depende da quantidade adicionada, da viscosidade, da finura das partículas e da taxa de dissolução. Geralmente, quanto maior a quantidade adicionada, menor a finura e maior a viscosidade, maior será a taxa de retenção de água. Dentre esses fatores, a quantidade adicionada é o que mais influencia a taxa de retenção de água, e o nível de viscosidade não é diretamente proporcional a essa taxa. A taxa de dissolução depende principalmente do grau de modificação da superfície das partículas de celulose e da finura das partículas. Dentre os éteres de celulose mencionados, a metilcelulose e a hidroxipropilmetilcelulose apresentam as maiores taxas de retenção de água.
(2) A metilcelulose é solúvel em água fria e torna-se difícil de dissolver em água quente. Sua solução aquosa é muito estável na faixa de pH 3 a 12. Possui boa compatibilidade com amido, goma guar, etc., e com muitos surfactantes. Quando a temperatura atinge a temperatura de gelificação, ocorre a gelificação.
(3) As alterações de temperatura afetam seriamente a taxa de retenção de água da metilcelulose. Geralmente, quanto maior a temperatura, pior a retenção de água. Se a temperatura da argamassa exceder 40 °C, a retenção de água da metilcelulose será significativamente reduzida, afetando seriamente a construção da argamassa.
(4) A metilcelulose tem um efeito significativo na construção e aderência da argamassa. A “aderência” aqui se refere à força adesiva sentida entre a ferramenta aplicadora do trabalhador e o substrato da parede, ou seja, a resistência ao cisalhamento da argamassa. Se a adesividade for alta, a resistência ao cisalhamento da argamassa será grande e a força exigida dos trabalhadores durante o uso também será grande, resultando em um desempenho construtivo ruim da argamassa. A adesão da metilcelulose em produtos de éter celulósico é moderada.
A HPMC é a hidroxipropilmetilcelulose, um éter misto de celulose não iônico obtido a partir de algodão refinado após alcalinização, utilizando óxido de propileno e cloreto de metila como agentes eterificantes, e através de uma série de reações. O grau de substituição geralmente varia de 1,2 a 2,0. Suas propriedades são diferentes devido às diferentes proporções de grupos metoxila e hidroxipropil.
(1) A hidroxipropilmetilcelulose é facilmente solúvel em água fria e apresenta dificuldades de dissolução em água quente. No entanto, sua temperatura de gelificação em água quente é significativamente maior do que a da metilcelulose. A solubilidade em água fria também é bastante superior à da metilcelulose.
(2) A viscosidade da hidroxipropilmetilcelulose está relacionada ao seu peso molecular, sendo que quanto maior o peso molecular, maior a viscosidade. A temperatura também afeta sua viscosidade, pois com o aumento da temperatura, a viscosidade diminui. No entanto, sua alta viscosidade apresenta menor efeito da temperatura do que a metilcelulose. Sua solução é estável quando armazenada à temperatura ambiente.
(3) A hidroxipropilmetilcelulose é estável em meio ácido e alcalino, e sua solução aquosa é muito estável na faixa de pH 2 a 12. A soda cáustica e a água de cal têm pouco efeito sobre seu desempenho, mas os álcalis podem acelerar sua dissolução e aumentar sua viscosidade. A hidroxipropilmetilcelulose é estável em sais comuns, mas quando a concentração da solução salina é alta, a viscosidade da solução de hidroxipropilmetilcelulose tende a aumentar.
(4) A retenção de água da hidroxipropilmetilcelulose depende da quantidade adicionada, da viscosidade, etc., e sua taxa de retenção de água sob a mesma quantidade adicionada é maior do que a da metilcelulose.
(5) A hidroxipropilmetilcelulose pode ser misturada com compostos poliméricos solúveis em água para formar uma solução uniforme e de maior viscosidade. Como álcool polivinílico, éter de amido, goma vegetal, etc.
(6) A adesão da hidroxipropilmetilcelulose à construção de argamassa é maior do que a da metilcelulose.
(7) A hidroxipropilmetilcelulose tem melhor resistência enzimática do que a metilcelulose, e sua solução é menos propensa a ser degradada por enzimas do que a metilcelulose.
20. A que deve ser dada atenção na aplicação prática da relação entre a viscosidade e a temperatura do HPMC?
A viscosidade da HPMC é inversamente proporcional à temperatura, ou seja, a viscosidade aumenta à medida que a temperatura diminui. A viscosidade de um produto à qual normalmente nos referimos é o resultado do teste de uma solução aquosa a 2% a uma temperatura de 20 graus Celsius.
Em aplicações práticas, deve-se observar que, em áreas com grandes diferenças de temperatura entre o verão e o inverno, recomenda-se o uso de uma viscosidade relativamente baixa no inverno, o que facilita a construção. Caso contrário, quando a temperatura estiver baixa, a viscosidade da celulose aumentará e a sensação ao toque ficará pesada ao raspar.
Viscosidade média: 75000-100000, usada principalmente para massa de vidraceiro.
Motivo: boa retenção de água
Alta viscosidade: 150.000-200.000. Utilizado principalmente para argamassa de isolamento térmico com partículas de poliestireno, pó de borracha e argamassa de isolamento térmico com microesferas vitrificadas.
Motivo: A alta viscosidade da argamassa impede que ela se desprenda ou escorra facilmente, melhorando a qualidade da construção.
Mas, de modo geral, quanto maior a viscosidade, melhor a retenção de água. Portanto, considerando o custo, muitas fábricas de argamassa em pó substituem a celulose de viscosidade média e baixa (20000-40000) por celulose de viscosidade média (20000-40000) para reduzir a quantidade adicionada.
Data da publicação: 18/11/2022