Хидроксипропил метилцелулозаје врста нејонског мешаног етра целулозе. За разлику од јонског мешаног етра метил карбоксиметил целулозе, не реагује са тешким металима. Због различитих односа садржаја метоксила и хидроксипропила у хидроксипропил метилцелулози и различитих вискозитета, постоје многе варијанте са различитим својствима, на пример, висок садржај метоксила и низак садржај хидроксипропила. Његове перформансе су блиске перформансама метилцелулозе, док су перформансе ниског садржаја метоксила и високог садржаја хидроксипропила блиске перформансама хидроксипропил метилцелулозе. Међутим, у свакој варијанти, иако садржи само малу количину хидроксипропил групе или малу количину метоксил групе, постоје велике разлике у растворљивости у органским растварачима или температури флокулације у воденим растворима.
(1) Особине растворљивости хидроксипропил метилцелулозе
① Растворљивост хидроксипропил метилцелулозе у водиХидроксипропил метилцелулозаје заправо врста метилцелулозе модификоване пропилен оксидом (метокси-пропиленом), тако да и даље има иста својства као метилцелулоза, има сличне карактеристике растворљивости у хладној води и нерастворљивости у топлој води. Међутим, због модификоване хидроксипропил групе, њена температура желирања у топлој води је много виша од температуре метилцелулозе. На пример, вискозитет воденог раствора хидроксипропил метилцелулозе са 2% метокси садржаја степеном супституције DS=0,73 и садржајем хидроксипропила MS=0,46 је 500 mpa·s на 20°C, а температура желирања може достићи близу 100°C, док је метилцелулоза на истој температури само око 55°C. Што се тиче њене растворљивости у води, она је такође значајно побољшана. На пример, прашкаста хидроксипропил метилцелулоза (гранулирани облик 0,2~0,5 mm на 20°C са вискозитетом 4% воденог раствора од 2pa•s може се купити на собној температури, лако се раствара у води без хлађења.
② Растворљивост хидроксипропил метилцелулозе у органским растварачима растворљивост хидроксипропил метилцелулозе у органским растварачима је такође боља од растворљивости метилцелулозе. Метилцелулоза мора имати степен метокси супституције од 2,1. Горе наведени производи, али који садрже хидроксипропил MS=1,5~1,8 и метокси DS=0,2~1,0, високовискозни хидроксипропил метилцелулоза са укупним степеном супституције изнад 1,8, растварају се у безводним растворима метанола и етанола и имају термопластичност и растворљивост у води. Такође су растворљиви у хлорисаним угљоводоницима као што су метилен хлорид и хлороформ, и органским растварачима као што су ацетон, изопропанол и диацетон алкохол. Његова растворљивост у органским растварачима је боља од растворљивости у води.
(2) Фактори који утичу на вискозност хидроксипропил метил целулозе Стандардно одређивање вискозности хидроксипропил метил целулозе је исто као и код других целулозних етара. Мери се на 20°C са 2% воденим раствором као стандардом. Вискозност истог производа расте са повећањем концентрације. За производе са различитим молекулским тежинама при истој концентрацији, производ са већом молекулском тежином има већу вискозност. Његов однос са температуром је сличан односу са метил целулозом. Када температура порасте, вискозност почиње да опада, али када достигне одређену температуру, вискозност нагло расте и долази до желатинирања. Температура гела код производа са ниским вискозитетом је виша. Његова тачка гелирања није повезана само са вискозитетом етра, већ и са односом састава метоксилне и хидроксипропилне групе у етру и величином укупног степена супституције. Мора се напоменути да је хидроксипропил метилцелулоза такође псеудопластична, а њен раствор је стабилан на собној температури без икакве деградације вискозности, осим могућности ензимске разградње.
(3) Толеранција хидроксипропил метилцелулозе на со Пошто је хидроксипропил метилцелулоза нејонски етар, она се не јонизује у воденој средини, за разлику од других јонских целулозних етара, као што је карбоксиметил целулоза, у раствору не реагује са јонима тешких метала и не таложи се. Уобичајене соли као што су хлорид, бромид, фосфат, нитрат итд. неће се таложити када се додају у њихов водени раствор. Међутим, додавање соли има одређени утицај на температуру флокулације њиховог воденог раствора. Када се концентрација соли повећа, температура гела се смањује. Када је концентрација соли испод тачке флокулације, вискозност раствора тежи да се повећа. Стога, додавањем одређене количине соли, у примени се може постићи ефекат згушњавања економичније. Стога је у неким применама боље користити смешу целулозног етра и соли него раствор етра веће концентрације да би се постигао ефекат згушњавања.
(4) Отпорност на хидроксипропил метилцелулозу на киселине и алкалије Хидроксипропил метилцелулоза је генерално стабилна на киселине и алкалије и није погођена у опсегу pH 2~12. Може да издржи одређену количину лаких киселина, као што су мравља киселина, сирћетна киселина, лимунска киселина, ћилибарна киселина, фосфорна киселина, борна киселина итд. Али концентрована киселина има ефекат смањења вискозности. Алкалије попут каустичне соде, каустичног поташе и кречне воде немају утицаја на њу, али могу мало повећати вискозност раствора, а затим је полако смањити.
(5) Мешљивост хидроксипропил метилцелулозе Раствор хидроксипропил метилцелулозе може се помешати са водорастворљивим полимерним једињењима да би се добио уједначен и транспарентан раствор са већим вискозитетом. Ова полимерна једињења укључују полиетилен гликол, поливинил ацетат, полисиликон, полиметилвинил силоксан, хидроксиетил целулозу и метил целулозу. Природна високомолекуларна једињења као што су гума арабика, гума рогача, караја гума итд. такође имају добру компатибилност са својим раствором. Хидроксипропил метилцелулоза се такође може мешати са манитол естром или сорбитол естром стеаринске киселине или палмитинске киселине, а може се мешати и са глицерином, сорбитолом и манитолом, и ова једињења се могу користити као хидроксипропил метилцелулоза пластификатор за целулозу.
(6) Нерастворљиви у води растворљивицелулозни етриХидроксипропил метилцелулоза може да изврши површинско умрежавање са алдехидима, тако да се ови етри растворљиви у води таложе у раствору и постају нерастворљиви у води. Алдехиди који чине хидроксипропил метилцелулозу нерастворљивом укључују формалдехид, глиоксал, јантарни алдехид, адипалхид итд. Приликом употребе формалдехида, посебну пажњу треба обратити на pH вредност раствора, међу којима глиоксал брже реагује, па се глиоксал обично користи као средство за умрежавање у индустријској производњи. Дозирање ове врсте средства за умрежавање у раствору је 0,2%~10% масе етра, пожељно 7%~10%, на пример, 3,3%~6% глиоксала је најпогодније. Генерално, температура третмана је 0~30℃, а време је 1~120 минута. Реакција умрежавања мора се изводити у киселим условима. Генерално, pH вредност раствора се подешава на око 2~6 додавањем неорганске јаке киселине или органске карбоксилне киселине у раствор, пожељно између 4~6, а затим се додају алдехиди да би се спровела реакција умрежавања. Коришћена киселина може бити хлороводонична киселина, сумпорна киселина, фосфорна киселина, мравља киселина, сирћетна киселина, хидроксисирћетна киселина, ћилибарна киселина или лимунска киселина итд., при чему је препоручљиво користити мрављу или сирћетну киселину, а мравља киселина је оптимална. Киселина и алдехид се такође могу додати истовремено како би се раствору омогућила реакција умрежавања у жељеном опсегу pH вредности. Ова реакција се често користи у завршном процесу обраде у процесу припреме целулозних етара. Након што је целулозни етар нерастворљив, погодан је за употребу.
Вода температуре 20~25℃ за прање и пречишћавање. Када се производ користи, алкалне супстанце се могу додати раствору производа да би се подесила pH вредност раствора да буде алкална, а производ ће се брзо растворити у раствору. Ова метода се такође примењује на третман филма након што се раствор целулозног етра претвори у филм како би се добио нерастворљиви филм.
(7) Теоретски, отпорност хидроксипропил метилцелулозе на ензиме јесте да су деривати целулозе, као што је свака анхидроглукозна група, тешко инфицирани микроорганизмима ако постоји чврсто везана супституентска група. Међутим, када је вредност супституције већа од 1, готов производ ће бити разграђен ензимима, што значи да степен супституције сваке групе на целулозном ланцу није довољно равномерни и микроорганизми могу еродирати несупституисану анхидроглукозну групу, формирајући шећере, као хранљиве материје које микроорганизми апсорбују. Стога, ако се степен етерификације супституције целулозе повећа, отпорност на ензимску ерозију целулозног етра ће се такође повећати. Према извештајима, под контролисаним условима, као резултат хидролизе добијене ензимима, резидуални вискозитет хидроксипропил метилцелулозе (DS=1,9) је 13,2%, метилцелулозе (DS=1,83) је 7,3%, метилцелулозе (DS=1,66) је 3,8%, а хидроксиетилцелулозе је 1,7%. Може се видети да хидроксипропил метилцелулоза има јаку антиензимску способност. Стога, одлична отпорност хидроксипропил метилцелулозе на ензиме, у комбинацији са добром дисперзибилношћу, згушњавањем и својствима формирања филма, користи се у премазима на бази водене емулзије итд. и генерално не захтева додавање конзерванса. Међутим, за дуготрајно складиштење раствора или могућу контаминацију споља, конзерванси се могу додати као мера предострожности, а избор се може одредити према коначним захтевима раствора. Фенилмеркур ацетат и манганов флуоросиликат су ефикасни конзерванси, али сви имају токсичност, па се мора обратити пажња на поступак. Генерално, 1~5 мг фенилмеркур ацетата може се додати раствору по литру дозе.
(8) Перформансехидроксипропил метилцелулозаФилм хидроксипропил метилцелулозе има одлична својства стварања филма. Његов водени раствор или раствор органског растварача се наноси на стаклену плочу, а након сушења постаје безбојан и провидан. И чврст филм. Има добру отпорност на влагу и остаје чврст на високим температурама. Додавањем хигроскопног пластификатора може се побољшати његово издужење и флексибилност. Што се тиче побољшања флексибилности, пластификатори попут глицерина и сорбитола су најпогоднији. Генерално, концентрација раствора је 2%~3%, а количина пластификатора је 10%~20% целулозног етра. Ако је садржај пластификатора превисок, доћи ће до колоидног скупљања услед дехидрације при високој влажности. Затезна чврстоћа филма са додатком пластификатора је много већа него без пластификатора и повећава се са повећањем додате количине. Што се тиче хигроскопности филма, она се такође повећава са повећањем количине пластификатора.
Време објаве: 25. април 2024.