Hydroxypropyl methylcellulose (HPMC, Hydroxypropyl Methylcellulose) is 'n belangrike sellulose-eter, wat wyd gebruik word in konstruksie, medisyne, voedsel en ander velde, en is veral algemeen in boumateriaal. Die waterretensie van HPMC is een van sy belangrike eienskappe en speel 'n sleutelrol in die doeltreffendheid van baie toepassingscenario's. Faktore wat die waterretensie van HPMC beïnvloed, sluit in molekulêre struktuur, graad van substitusie, molekulêre gewig, oplosbaarheid, omgewingstemperatuur, bymiddels, ens.
1. Molekulêre struktuur
HPMC is 'n sellulose-afgeleide waarvan die molekulêre struktuur 'n beduidende impak op waterretensie het. Die molekulêre struktuur van HPMC bevat hidrofiele hidroksiel (-OH), lipofiele metiel (-CH₃) en hidroksipropiel (-CH₂CHOHCH₃). Die proporsie en verspreiding van hierdie hidrofiliese en lipofiele groepe het 'n direkte impak op die waterretensie prestasie van HPMC.
Die rol van hidroksielgroepe: Hidroksielgroepe is hidrofiele groepe wat waterstofbindings met watermolekules kan vorm, en sodoende help om die waterretensie van HPMC te verbeter.
Die rol van metiel- en hidroksipropielgroepe: Hierdie groepe is hidrofobies en kan die oplosbaarheid en geleringstemperatuur van HPMC in water beïnvloed en sodoende die waterretensieprestasie beïnvloed.
2. Graad van substitusie
Die graad van substitusie (DS) verwys na die gemiddelde aantal gesubstitueerde hidroksielgroepe in sellulosemolekules. Vir HPMC is die graad van substitusie van metoksie (-OCH₃) en hidroksipropoksie (-OCH₂CHOHCH₃) gewoonlik gemoeid, dit wil sê die graad van substitusie van metoksie (MS) en die graad van substitusie van hidroksiepropoksie (HP):
Hoë graad van substitusie: Hoe hoër die graad van substitusie, hoe meer hidrofiele groepe het HPMC, en teoreties sal die waterretensie verbeter word. Te hoë graad van substitusie kan egter lei tot oormatige oplosbaarheid, en die waterretensie effek kan verminder word.
Lae graad van substitusie: HPMC met 'n lae graad van substitusie het 'n swak oplosbaarheid in water, maar die netwerkstruktuur wat gevorm word, kan meer stabiel wees en sodoende beter waterretensie behou.
Die aanpassing van die graad van substitusie binne 'n sekere reeks kan die waterretensie van HPMC optimaliseer. Algemene substitusiegraadreekse is gewoonlik 19-30% vir metoksie en 4-12% vir hidroksipropoksie.
3. Molekulêre gewig
Die molekulêre gewig van HPMC het 'n beduidende impak op sy waterretensie:
Hoë molekulêre gewig: HPMC met hoë molekulêre gewig het langer molekulêre kettings en vorm 'n digter netwerkstruktuur, wat meer water kan akkommodeer en behou en sodoende waterretensie verbeter.
Lae molekulêre gewig: HPMC met lae molekulêre gewig het korter molekules en relatief swak waterretensievermoë, maar het goeie oplosbaarheid en is geskik vir toepassings wat vinniger oplos vereis.
Tipies wissel die molekulêre gewigreeks van HPMC wat in boumateriaal gebruik word, van 80 000 tot 200 000.
4. Oplosbaarheid
Die oplosbaarheid van HPMC beïnvloed sy waterretensie direk. Goeie oplosbaarheid help HPMC om ten volle in die matriks versprei te word, waardeur 'n eenvormige waterhoudende struktuur gevorm word. Oplosbaarheid word beïnvloed deur:
Oplostemperatuur: HPMC los stadig in koue water op, maar los vinniger op in warm water. Te hoë temperatuur sal egter veroorsaak dat HPMC te hoog oplos, wat die waterhoudende struktuur beïnvloed.
pH-waarde: HPMC is sensitief vir pH-waarde en het beter oplosbaarheid in neutrale of swak suur omgewings. Dit kan onder uiterste pH-waardes afbreek of verminderde oplosbaarheid hê.
5. Omgewingstemperatuur
Temperatuur het 'n beduidende impak op die waterretensie van HPMC:
Lae temperatuur: By lae temperatuur neem die oplosbaarheid van HPMC af, maar die viskositeit is hoër, wat 'n meer stabiele waterhoudende struktuur kan vorm.
Hoë temperatuur: Hoë temperatuur versnel die oplos van HPMC, maar kan skade aan die waterhoudende struktuur veroorsaak en die waterhoudende effek daarvan beïnvloed. Oor die algemeen kan goeie waterretensie onder 40 ℃ gehandhaaf word.
6. Bymiddels
HPMC word dikwels saam met ander bymiddels in praktiese toepassings gebruik. Hierdie bymiddels kan die waterretensie van HPMC beïnvloed:
Weekmakers: soos gliserol en etileenglikol, wat die buigsaamheid en waterretensie van HPMC kan verbeter.
Vullers: soos gips en kwartspoeier, sal die waterretensie van HPMC beïnvloed en die dispersie- en oploseienskappe daarvan verander deur interaksie met HPMC.
7. Toepassingsvoorwaardes
Die waterretensieprestasie van HPMC sal ook onder verskillende toedieningstoestande beïnvloed word:
Konstruksietoestande: soos konstruksietyd, omgewingshumiditeit, ens. sal die waterretensie-effek van HPMC beïnvloed.
Gebruikshoeveelheid: Die hoeveelheid HPMC beïnvloed die waterretensie direk. Oor die algemeen toon HPMC met hoër dosis beter waterretensie effek in sementmortel en ander materiale.
Daar is baie faktore wat die waterretensie van HPMC beïnvloed, insluitend die molekulêre struktuur, graad van substitusie, molekulêre gewig, oplosbaarheid, omgewingstemperatuur, bymiddels en werklike toedieningstoestande. Tydens die aansoekproses, deur hierdie faktore rasioneel te selekteer en aan te pas, kan die waterretensieprestasie van HPMC geoptimaliseer word om aan die behoeftes van verskillende velde te voldoen.
Pos tyd: Jun-24-2024