Ang Hydroxypropyl methylcellulose ay isang uri ng non-ionic cellulose mixed ether. Hindi tulad ng ionic methyl carboxymethyl cellulose mixed ether, hindi ito tumutugon sa mga mabibigat na metal. Dahil sa iba't ibang ratio ng methoxyl content at hydroxypropyl content sa hydroxypropyl methylcellulose at iba't ibang viscosity, maraming uri na may iba't ibang katangian, halimbawa, mataas na methoxyl content at mababang hydroxypropyl content. Ang performance nito ay malapit sa methyl cellulose, habang ang mababang methoxyl content at mataas na hydroxypropyl content ay malapit sa hydroxypropyl methyl cellulose. Gayunpaman, sa bawat uri, bagama't maliit na halaga lamang ng hydroxypropyl group o maliit na halaga ng methoxyl group ang nilalaman, may malaking pagkakaiba sa solubility sa mga organic solvent o sa flocculation temperature sa aqueous solutions.
(1) Mga katangian ng solubility ng hydroxypropyl methylcellulose
①Solubility ng hydroxypropyl methylcellulose sa tubig Ang Hydroxypropyl methylcellulose ay isang uri ng methylcellulose na binago ng propylene oxide (methoxypropylene), kaya mayroon pa rin itong parehong mga katangian tulad ng methyl cellulose. Ang Cellulose ay may katulad na mga katangian ng solubility sa malamig na tubig at insolubility sa mainit na tubig. Gayunpaman, dahil sa binagong hydroxypropyl group, ang temperatura ng gelation nito sa mainit na tubig ay mas mataas kaysa sa methyl cellulose. Halimbawa, ang lagkit ng hydroxypropyl methylcellulose aqueous solution na may 2% methoxy content substitution degree na DS=0.73 at hydroxypropyl content na MS=0.46 ay 500 mpa·s sa 20°C, at ang temperatura ng gel nito ay maaaring umabot sa halos 100°C, habang ang methyl cellulose sa parehong temperatura ay humigit-kumulang 55°C lamang. Kung tungkol sa solubility nito sa tubig, ito ay lubos na napabuti. Halimbawa, ang dinurog na hydroxypropyl methylcellulose (hugis butil-butil na 0.2~0.5mm sa 20°C na may 4% na lagkit ng tubig na solusyon na 2pa•s ay mabibili sa. Sa temperatura ng silid, madali itong matunaw sa tubig nang hindi pinapalamig.
②Solubility ng hydroxypropyl methylcellulose sa mga organic solvent Ang solubility ng hydroxypropyl methylcellulose sa mga organic solvent ay mas mahusay din kaysa sa methylcellulose. Para sa mga produktong higit sa 2.1, ang high-viscosity hydroxypropyl methylcellulose na naglalaman ng hydroxypropyl MS=1.5~1.8 at methoxy DS=0.2~1.0, na may kabuuang antas ng substitution na higit sa 1.8, ay natutunaw sa anhydrous methanol at ethanol solutions na Medium, at thermoplastic at natutunaw sa tubig. Natutunaw din ito sa chlorinated hydrocarbons tulad ng methylene chloride at chloroform, at mga organic solvent tulad ng acetone, isopropanol at diacetone alcohol. Ang solubility nito sa mga organic solvent ay mas mahusay kaysa sa solubility ng tubig.
(2) Mga Salik na Nakakaapekto sa Lapot ng hydroxypropyl methylcellulose Ang karaniwang pagtukoy ng lapot ng hydroxypropyl methylcellulose ay kapareho ng iba pang mga cellulose ether, at sinusukat sa 20°C gamit ang 2% aqueous solution bilang pamantayan. Ang lapot ng parehong produkto ay tumataas kasabay ng pagtaas ng konsentrasyon. Para sa mga produktong may iba't ibang molecular weight sa parehong konsentrasyon, ang produktong may mas malaking molecular weight ay may mas mataas na lapot. Ang kaugnayan nito sa temperatura ay katulad ng sa methyl cellulose. Kapag tumataas ang temperatura, nagsisimulang bumaba ang lapot, ngunit kapag umabot ito sa isang tiyak na temperatura, biglang tumataas ang lapot at nangyayari ang gelation. Ang temperatura ng gel ng mga produktong mababa ang lapot ay mas mataas. Ang gel point nito ay hindi lamang nauugnay sa lapot ng ether, kundi nauugnay din sa ratio ng komposisyon ng methoxyl group at hydroxypropyl group sa ether at ang laki ng kabuuang antas ng substitution. Dapat tandaan na ang hydroxypropyl methylcellulose ay pseudoplastic din, at ang solusyon nito ay matatag sa temperatura ng silid nang walang anumang pagkasira sa lapot maliban sa posibilidad ng enzymatic degradation.
(3) Ang kakayahang umangkop sa asin ng hydroxypropyl methylcellulose Dahil ang hydroxypropyl methylcellulose ay isang non-ionic ether, hindi ito nag-i-ionize sa water media, hindi tulad ng ibang ionic cellulose ethers. Halimbawa, ang carboxymethyl cellulose ay tumutugon sa mga heavy metal ions at namumuo palabas sa solusyon. Ang mga pangkalahatang asin tulad ng chloride, bromide, phosphate, nitrate, atbp. ay hindi namumuo kapag idinagdag sa aqueous solution nito. Gayunpaman, ang pagdaragdag ng asin ay may ilang impluwensya sa temperatura ng flocculation ng aqueous solution nito. Kapag tumataas ang konsentrasyon ng asin, bumababa ang temperatura ng gel. Kapag ang konsentrasyon ng asin ay mas mababa sa flocculation point, ang lagkit ng solusyon ay may posibilidad na tumaas. Samakatuwid, isang tiyak na dami ng asin ang idinaragdag, sa aplikasyon, maaari nitong makamit ang epekto ng pagpapalapot nang mas matipid. Samakatuwid, sa ilang aplikasyon, mas mainam na gumamit ng pinaghalong cellulose ether at asin kaysa sa mas mataas na konsentrasyon ng ether solution upang makamit ang epekto ng pagpapalapot.
(4) Paglaban sa Hydroxypropyl methylcellulose acid at alkali. Ang Hydroxypropyl methylcellulose ay karaniwang matatag sa mga acid at alkali, at hindi apektado sa hanay ng pH 2~12. Kaya nitong tiisin ang isang tiyak na dami ng Light acids, tulad ng formic acid, acetic acid, citric acid, succinic acid, phosphoric acid, boric acid, atbp. Ngunit ang concentrated acid ay may epekto sa pagbabawas ng lagkit. Ang mga alkalis tulad ng caustic soda, caustic potash at tubig na may dayap ay walang epekto dito, ngunit maaari nilang bahagyang pataasin ang lagkit ng solusyon, at pagkatapos ay dahan-dahang bawasan ito.
(5) Pagkakatugma ng hydroxypropyl methylcellulose Ang solusyon ng hydroxypropyl methylcellulose ay maaaring ihalo sa mga natutunaw sa tubig na polymer compound upang bumuo ng isang pare-pareho at transparent na solusyon na may mas mataas na lagkit. Ang mga polymer compound na ito ay kinabibilangan ng polyethylene glycol, polyvinyl acetate, polysilicone, polymethylvinylsiloxane, hydroxyethyl cellulose, at methyl cellulose. Ang mga natural na high molecular compound tulad ng gum arabic, locust bean gum, karaya gum, atbp. ay mayroon ding mahusay na pagkakatugma sa solusyon nito. Ang hydroxypropyl methylcellulose ay maaari ding ihalo sa mannitol ester o sorbitol ester ng stearic acid o palmitic acid, at maaari ring ihalo sa glycerin, sorbitol at mannitol, at ang mga compound na ito ay maaaring gamitin bilang hydroxypropyl methylcellulose Plasticizer para sa cellulose.
(6) Ang mga hindi matutunaw na water-soluble cellulose ether ng hydroxypropyl methylcellulose ay maaaring magsagawa ng surface cross-linking sa mga aldehyde, kaya ang mga water-soluble ether na ito ay namuo sa solusyon at nagiging hindi matutunaw sa tubig. Ang mga aldehyde na nagpapawalang-bisa sa hydroxypropyl methylcellulose ay kinabibilangan ng formaldehyde, glyoxal, succinic aldehyde, adipaldehyde, atbp. Kapag gumagamit ng formaldehyde, dapat bigyang-pansin ang pH value ng solusyon, kung saan mas mabilis ang reaksyon ng glyoxal, kaya ang glyoxal ay karaniwang ginagamit bilang crosslinking agent sa industriyal na produksyon. Ang dami ng ganitong uri ng cross-linking agent sa solusyon ay 0.2%~10% ng masa ng ether, mas mabuti kung 7%~10%, halimbawa, ang 3.3%~6% ng glyoxal ang pinakaangkop. Sa pangkalahatan, ang temperatura ng paggamot ay 0~30℃, at ang oras ay 1~120min. Ang cross-linking reaction ay kailangang isagawa sa ilalim ng acidic na kondisyon. Sa pangkalahatan, ang solusyon ay unang dinadagdagan ng inorganic strong acid o organic carboxylic acid upang ayusin ang pH ng solusyon sa humigit-kumulang 2~6, mas mabuti sa pagitan ng 4~6, at pagkatapos ay idagdag ang mga aldehyde upang maisagawa ang cross-linking reaction. Ang ginamit na acid ay may hydrochloric acid, sulfuric acid, phosphoric acid, formic acid, acetic acid, hydroxyacetic acid, succinic acid o citric acid atbp., kung saan ipinapayong gamitin ang formic acid o acetic acid, at ang formic acid ay pinakamainam. Maaari ring idagdag ang acid at aldehyde nang sabay-sabay upang pahintulutan ang solusyon na sumailalim sa cross-linking reaction sa loob ng nais na hanay ng pH. Ang reaksyong ito ay kadalasang ginagamit sa pangwakas na proseso ng paggamot sa proseso ng paghahanda ng cellulose ethers. Kapag hindi na matutunaw ang cellulose ether, mas mainam na gamitin ito.
20~25℃ tubig para sa paghuhugas at paglilinis. Kapag ginagamit ang produkto, maaaring magdagdag ng mga alkaline substance sa solusyon ng produkto upang ayusin ang pH ng solusyon upang maging alkaline, at mabilis na matutunaw ang produkto sa solusyon. Ang pamamaraang ito ay naaangkop din sa pagproseso ng film pagkatapos gawing film ang cellulose ether solution upang gawin itong insoluble film.
(7) Paglaban sa enzyme ng hydroxypropyl methylcellulose Sa teorya, ang mga cellulose derivatives, tulad ng isang matatag na nakagapos na substituent group sa bawat anhydroglucose group, ay hindi madaling kapitan ng microbial erosion, ngunit sa katunayan, kapag ang substitution value ng tapos na produkto ay lumampas sa 1, ito ay masisira rin ng mga enzyme, na nangangahulugan na ang antas ng substitution ng bawat grupo sa cellulose chain ay hindi sapat na pare-pareho, at ang mga mikroorganismo ay maaaring mabulok sa unsubstituted anhydroglucose group. Ang mga asukal ay nabubuo at nasisipsip bilang mga sustansya para sa mga mikroorganismo. Samakatuwid, kung ang antas ng etherification substitution ng cellulose ay tumataas, ang resistensya sa enzymatic erosion ng cellulose ether ay tataas din. Ayon sa mga ulat, sa ilalim ng mga kontroladong kondisyon, ang resulta ng hydrolysis ng mga enzyme, ang natitirang viscosity ng hydroxypropyl methylcellulose (DS=1.9) ay 13.2%, ang methylcellulose (DS=1.83) ay 7.3%, ang methylcellulose (DS=1.66) ay 3.8%, at ang hydroxyethyl cellulose ay 1.7%. Makikita na ang hydroxypropyl methylcellulose ay may malakas na kakayahang anti-enzyme. Samakatuwid, ang mahusay na resistensya sa enzyme ng hydroxypropyl methylcellulose, kasama ang mahusay na dispersibility, thickening at film-forming properties nito, ay ginagamit sa mga water-emulsion coatings, atbp., at sa pangkalahatan ay hindi kailangang magdagdag ng mga preservatives. Gayunpaman, para sa pangmatagalang imbakan ng solusyon o posibleng kontaminasyon mula sa labas, maaaring magdagdag ng mga preservatives bilang pag-iingat, at ang pagpili ay maaaring matukoy ayon sa mga pangwakas na kinakailangan ng solusyon. Ang Phenylmercuric acetate at manganese fluorosilicate ay epektibong mga preservatives, ngunit lahat sila ay may Toxicity, kaya dapat bigyang-pansin ang operasyon. Sa pangkalahatan, 1~5mg ng phenylmercury acetate ang maaaring idagdag sa solusyon bawat litro ng dosis.
(8) Pagganap ng hydroxypropyl methylcellulose film. Ang Hydroxypropyl methylcellulose ay may mahusay na katangian sa pagbuo ng pelikula. Ang aqueous solution o organic solvent solution nito ay binalutan ng glass plate, at nagiging malaya ito pagkatapos matuyo. Kulay, transparent, at matibay ang pelikula. Mayroon itong mahusay na moisture resistance at nananatiling solid sa mataas na temperatura. Kung idadagdag ang hygroscopic plasticizer, maaaring mapataas ang paghaba at flexibility nito. Sa usapin ng pagpapabuti ng flexibility, ang mga plasticizer tulad ng glycerin at sorbitol ang pinakaangkop. Sa pangkalahatan, ang konsentrasyon ng solusyon ay 2%~3%, at ang dami ng plasticizer ay 10%~20% ng cellulose ether. Kung masyadong mataas ang nilalaman ng plasticizer, magaganap ang colloidal dehydration shrinkage sa mataas na humidity. Ang tensile strength ng pelikula na may idinagdag na plasticizer ay mas malaki kaysa sa walang plasticizer, at tumataas ito kasabay ng pagtaas ng idinagdag na dami. Kung tungkol sa hygroscopicity ng pelikula, tumataas din ito kasabay ng pagtaas ng dami ng plasticizer.
Oras ng pag-post: Disyembre 20, 2022