Хидроксипропилметилцелулоза (ХПМЦ) је једињење које је постало основна сировина у многим индустријама због својих мултифункционалних својстава. Често се користи као адитив за храну, згушњивач у козметици, па чак и као медицински састојак у многим лековима. Јединствено својство ХПМЦ-а је његово тиксотропно понашање, које му омогућава да мења вискозност и својства течења под одређеним условима. Поред тога, и ХПМЦ високог и ниског вискозитета имају ово својство, показујући тиксотропију чак и испод температуре гела.
Тиксотропија се јавља код HPMC-а када раствор постане тањи под утицајем смицања када се примени притисак или меша, што резултира смањењем вискозности. Ово понашање се такође може обрнути; када се напон уклони и раствор остави да мирује, вискозност се полако враћа на виши ниво. Ово јединствено својство чини HPMC вредном компонентом у многим индустријама јер омогућава глађу примену и лакшу обраду.
Као нејонски хидроколоид, ХПМЦ бубри у води и формира гел. Степен бубрења и желирања зависи од молекулске тежине и концентрације полимера, pH вредности и температуре раствора. ХПМЦ високог вискозитета обично има високу молекулску тежину и производи гел високог вискозитета, док ХПМЦ ниског вискозитета има ниску молекулску тежину и производи мање вискозни гел. Међутим, упркос овим разликама у перформансама, обе врсте ХПМЦ показују тиксотропију због структурних промена које се дешавају на молекуларном нивоу.
Тиксотропно понашање HPMC-а је резултат поравнања полимерних ланаца услед смицајног напона. Када се на HPMC примени смицајни напон, полимерни ланци се поравнавају у смеру примењеног напона, што резултира уништавањем тродимензионалне мрежне структуре која је постојала у одсуству напона. Поремећај мреже доводи до смањења вискозности раствора. Када се напон уклони, полимерни ланци се преуређују дуж своје првобитне оријентације, обнављајући мрежу и враћајући вискозност.
ХПМЦ такође показује тиксотропију испод температуре желирања. Температура гела је температура на којој се полимерни ланци умрежавају и формирају тродимензионалну мрежу, формирајући гел. Она зависи од концентрације, молекулске тежине и pH вредности раствора полимера. Добијени гел има висок вискозитет и не мења се брзо под притиском. Међутим, испод температуре желирања, раствор ХПМЦ је остао течан, али је и даље показивао тиксотропно понашање због присуства делимично формиране мрежне структуре. Мрежа коју формирају ови делови се распада под притиском, што резултира смањењем вискозности. Ово понашање је корисно у многим применама где раствори треба да лако теку када се мешају.
ХПМЦ је свестрана хемикалија са неколико јединствених својстава, од којих је једно њено тиксотропно понашање. И ХПМЦ високог и ниског вискозитета поседују ову особину, показујући тиксотропију чак и испод температуре гела. Ова карактеристика чини ХПМЦ вредном компонентом у многим индустријама које захтевају решења која се лако пробијају како би се осигурала глатка примена. Упркос разликама у својствима између ХПМЦ високог и ниског вискозитета, њихово тиксотропно понашање настаје због поравнања и поремећаја делимично формиране мрежне структуре. Због својих јединствених својстава, истраживачи стално истражују различите примене ХПМЦ-а, надајући се да ће створити нове производе и пружити боља решења за потрошаче широм света.
Време објаве: 23. август 2023.