هيدروكسي بروبيل ميثيل سلولوز HPMC عبارة عن أثير سليلوز غير أيوني مختلط بين العديد من الأثيرات المختلطة مع ميثيل كربوكسي ميثيل سلولوز الأيوني. لا يتفاعل مع المعادن الثقيلة . الاختلافات في محتوى هيدروكسي بروبيل ميثيل سلولوز، وهيدروكسي بروبيل ميثيل سلولوز، ونسبة محتوى هيدروكسي بروبيل ولزوجة الجين الخالي من الأكسجين لها أنواع مختلفة تمامًا من حيث الأداء. على سبيل المثال، الأصناف ذات المحتوى العالي من الميثوكسيل والمحتوى المنخفض من الهيدروكسي بروبيل لها أداء مختلف. قريب من أصناف ميثيل السليلوز والمحتوى المنخفض من الميثوكسي. بالمقارنة مع الأصناف ذات المحتوى العالي من الهيدروكسي بروبيل، فإن أدائها قريب من أداء الهيدروكسي بروبيل ميثيل السليلوز المنتج. ومع ذلك، على الرغم من أن كل صنف يحتوي فقط على كمية صغيرة من مجموعة الهيدروكسي بروبيل أو كمية صغيرة من مجموعة الميثوكسي، إلا أن هناك اختلافات كبيرة في الذوبان في المذيبات العضوية أو درجة حرارة التلبد في المحاليل المائية.
1. ذوبان هيدروكسي بروبيل ميثيل السليلوز
قابلية ذوبان هيدروكسي بروبيل ميثيل سلولوز في الماء هيدروكسي بروبيل ميثيل سلولوز هو في الواقع أكسيد البروبيلين (حلقة ميثيل هيدروكسي بروبيل) ميثيل سلولوز المعدل، لذلك لا يزال يتمتع بنفس خصائص ميثيل سلولوز وله خصائص مماثلة لكونه قابل للذوبان في الماء البارد ولكنه غير قابل للذوبان في الماء الساخن. ومع ذلك، فإن درجة حرارة التبلور للهيدروكسي بروبيل المعدل في الماء الساخن أعلى بكثير من درجة حرارة ميثيل السليلوز. على سبيل المثال، محلول مائي 2% hydroxypropyl methylcellulose مع محتوى مجموعة methoxy DS=0.73 ومحتوى مجموعة hydroxypropyl MS=0.46 له لزوجة تبلغ 500mpa عند 20 درجة مئوية. تقترب درجة حرارة هلام منتج S من 100 درجة مئوية، في حين تبلغ درجة حرارة الميثيل سلولوز عند نفس درجة الحرارة حوالي 55 درجة مئوية فقط. أما بالنسبة للذوبان في الماء، فقد تم تحسينها بشكل كبير. على سبيل المثال، بعد سحق هيدروكسي بروبيل ميثيل السليلوز (شكل الجسيمات هو 0.2 ~ 0.5 مم، لزوجة الماء بنسبة 4٪ عند 20 درجة مئوية هي 2pA·S، ويمكن استخدامه في درجة حرارة الغرفة دون تبريد. ويذوب بسهولة في الماء).
(2) ذوبان هيدروكسي بروبيل ميثيل سلولوز في المذيبات العضوية إن ذوبان هيدروكسي بروبيل ميثيل سلولوز في المذيبات العضوية أفضل أيضًا من ذوبان ميثيل سلولوز. يتطلب ميثيل السليلوز درجة استبدال ميثوكسي تبلغ 2.1. تحتوي المنتجات المذكورة أعلاه على هيدروكسي بروبيل ميثيل سليلوز عالي اللزوجة مع هيدروكسي بروبيل MS = 1.5 ~ 1.8 وميثوكسي DS = 0.2 ~ 1.0، مع درجة استبدال إجمالية تزيد عن 1.8، وهي قابلة للذوبان بسهولة في الميثانول اللامائي و محاليل الايثانول. لدن بالحرارة وقابل للذوبان في الماء. كما أنه قابل للذوبان في الهيدروكربونات المكلورة مثل كلوريد الميثيلين والكلوروفورم، والمذيبات العضوية مثل الأسيتون، كحول الأيزوبروبيل وكحول ثنائي الأسيتون. ذوبانه في المذيبات العضوية أفضل من ذوبانه في الماء.
2. العوامل المؤثرة على لزوجة الهيدروكسي بروبيل ميثيل السليلوز
عامل اللزوجة هيدروكسي بروبيل ميثيل السليلوز قياس اللزوجة القياسي لهيدروكسي بروبيل ميثيل السليلوز هو نفس قياسات إثيرات السليلوز الأخرى، ويتم قياسه عند 20 درجة مئوية بمحلول مائي 2٪ كمعيار. تزداد لزوجة نفس المنتج مع زيادة التركيز. بالنسبة للمنتجات ذات التركيز نفسه والأوزان الجزيئية المختلفة، فإن المنتج ذو الوزن الجزيئي الأكبر يكون له لزوجة أعلى. علاقته مع درجة الحرارة تشبه علاقة ميثيل السليلوز. عندما ترتفع درجة الحرارة، تبدأ اللزوجة في الانخفاض، ولكن عندما تصل إلى درجة حرارة معينة، ترتفع اللزوجة فجأة ويحدث هلام. تتميز المنتجات منخفضة اللزوجة بدرجة حرارة تبلور أعلى من المنتجات عالية اللزوجة. لا تتعلق نقطة الهلام بلزوجة الأثير فحسب، بل تتعلق أيضًا بنسبة تكوين مجموعات الميثوكسي والهيدروكسي بروبيل في الأثير والدرجة الإجمالية للإحلال. وتجدر الإشارة إلى أن هيدروكسي بروبيل ميثيل السليلوز هو أيضًا لدائن كاذبة؛ تكون محاليلها مستقرة عند تخزينها في درجة حرارة الغرفة ولا تظهر أي انخفاض في اللزوجة، باستثناء التحلل الأنزيمي المحتمل.
3. هيدروكسي بروبيل ميثيل السليلوز مقاوم للأحماض والقلويات
هيدروكسي بروبيل ميثيل سلولوز مقاوم للأحماض والقلويات. هيدروكسي بروبيل ميثيل السليلوز مقاوم للأحماض والقلويات. إنه مستقر بشكل عام ولن يتأثر بقيمة الرقم الهيدروجيني في نطاق PH2 ~ 12. يمكنه تحمل كمية معينة من الأحماض الضعيفة، مثل حمض الفورميك وحمض الخليك والليمون. حمض، حمض السكسينيك، حمض الفوسفوريك لكن الحمض المركز له تأثير على تقليل اللزوجة. القلويات مثل الصودا الكاوية والبوتاسيوم وماء الجير ليس لها أي تأثير عليه ولكن تأثير الزيادة الطفيفة في لزوجة المحلول سينخفض تدريجيا فيما بعد.
4. يمكن خلط هيدروكسي بروبيل ميثيل السليلوز
يمكن خلط محلول هيدروكسي بروبيل ميثيل السليلوز مع مركبات البوليمر القابلة للذوبان في الماء لتكوين محلول موحد وشفاف ذو لزوجة أعلى. تشتمل مركبات البوليمر هذه على البولي إيثيلين جلايكول، وأسيتات البولي فينيل، والبولي سيلوكسان، وبولي ميثيل فينيل سيلوكسان، وهيدروكسي إيثيل السليلوز، وميثيل السليلوز. تتمتع مركبات البوليمر الطبيعية مثل صمغ السنط وصمغ الجراد وصمغ الجراد وما إلى ذلك أيضًا بقابلية خلط جيدة. حلها. يمكن أيضًا خلط هيدروكسي بروبيل ميثيل السليلوز مع حامض دهني أو بالميتات المانيتول أو السوربيتول، ويمكن أيضًا خلطه مع الجلسرين والسوربيتول والمانيتول. يمكن استخدام هذه المركبات كعامل ملدنات هيدروكسي بروبيل ميثيل السليلوز.
5. هيدروكسي بروبيل ميثيل السليلوز غير قابل للذوبان في الماء
هيدروكسي بروبيل ميثيل سلولوز غير قابل للذوبان في إثيرات السليلوز القابلة للذوبان في الماء ويمكن أن يرتبط سطحيًا بالألدهيدات، مما يتسبب في ترسيب هذه الإثيرات القابلة للذوبان في الماء في المحلول وتصبح غير قابلة للذوبان في الماء. وجعل هيدروكسي بروبيل ميثيل السليلوز غير قابل للذوبان في الألدهيدات والفورمالديهايد والجليوكسال وحمض السكسينيك والديالدهيد وما إلى ذلك. عند استخدام الفورمالديهايد، ينبغي إيلاء اهتمام خاص لقيمة الرقم الهيدروجيني للمحلول. من بينها، يتفاعل الجليوكسال بسرعة، لذلك يتم استخدامه في الصناعة. يستخدم الجليوكسال بشكل شائع كعامل ربط في الإنتاج. - عامل التشابك. تتراوح جرعة هذا النوع من عامل الارتباط المتقاطع في المحلول من 0.2% إلى 10% من كتلة الأثير، والأفضل هو 7% إلى 10%. إذا تم استخدام الجليوكسال، فإن نسبة 3.3% إلى 6% هي الأكثر ملاءمة. درجة حرارة المعالجة العامة هي 0 ~ 30 درجة مئوية والوقت هو 1 ~ 120 دقيقة. يجب إجراء تفاعل الارتباط المتقاطع في ظل الظروف الحمضية. بشكل عام، يضاف حمض قوي غير عضوي أو حمض كربوكسيلي عضوي إلى المحلول لضبط الرقم الهيدروجيني للمحلول إلى حوالي 2 إلى 6، ويفضل بين 4 و6، وبعد ذلك تتم إضافة الألدهيدات لإجراء تفاعل الارتباط المتبادل. تشمل الأحماض المستخدمة حمض الهيدروكلوريك، وحمض الكبريتيك، وحمض الفوسفوريك، وحمض الفورميك، وحمض الأسيتيك، وحمض الجليكوليك، وحمض السكسينيك أو حمض الستريك، ومن بينها حمض الفورميك أو حمض الأسيتيك هو الأفضل، وحمض الفورميك هو الأفضل. يمكن أيضًا إضافة الأحماض والألدهيدات في وقت واحد لربط المحلول ضمن نطاق الرقم الهيدروجيني المطلوب. غالبًا ما يستخدم هذا التفاعل في الخطوة الأخيرة من عملية تحضير إيثر السليلوز لجعل إيثر السليلوز غير قابل للذوبان وتسهيل الغسيل والتنقية بماء بدرجة حرارة 20 إلى 25 درجة مئوية. عند استخدام المنتج، يمكنك إضافة مواد قلوية إلى محلول المنتج لضبط الرقم الهيدروجيني للمحلول ليكون قلويًا حتى يذوب المنتج بسرعة في المحلول. يمكن أيضًا استخدام هذه الطريقة عندما يتم تحضير الفيلم باستخدام محلول إيثر السليلوز ومن ثم تتم معالجة الفيلم وتحويله إلى فيلم غير قابل للذوبان.
6. هيدروكسي بروبيل ميثيل سلولوز مضاد للإنزيم
مشتقات السليلوز من هيدروكسي بروبيل ميثيل السليلوز مقاومة نظريًا للإنزيمات. على سبيل المثال، ترتبط كل مجموعة أنهيدروجلوكوز بقوة مع مجموعة بديلة وليست عرضة للتآكل الميكروبي والعدوى. ومع ذلك، في الواقع، تتجاوز قيمة الاستبدال للمنتج النهائي 1. ويمكن أيضًا أن يتحلل بواسطة الإنزيمات، مما يدل على أن درجة استبدال كل مجموعة في سلسلة السليلوز غير متساوية، ويمكن للكائنات الحية الدقيقة أن تؤدي إلى تآكل مجموعات الأنهيدروجلوكوز القريبة غير المستبدلة لتكوين السكر الذي يمكن أن تمتصه الكائنات الحية الدقيقة كغذاء. لذلك، إذا زادت درجة استبدال الأثير للسليلوز، فإن مقاومة إثيرات السليلوز للهجوم الأنزيمي ستزداد. يُذكر أنه في ظل ظروف خاضعة للرقابة، هيدروكسي بروبيل ميثيل سلولوز (DS=1.9)، ميثيل سلولوز (DS=1.83)، ميثيل سلولوز (DS=1.66)، هيدروكسي إيثيل سلولوز (1.7%) اللزوجة المتبقية هي 13.2%، 7.3%، 3.8% و1.7% على التوالى. يتمتع هيدروكسي بروبيل ميثيل سلولوز بقدرات قوية مضادة للإنزيمات. يمكن ملاحظة أن هيدروكسي بروبيل ميثيل السليلوز يتمتع بمقاومة إنزيمية ممتازة، إلى جانب خصائصه الجيدة في التشتت والسماكة وتشكيل الفيلم، ويمكن استخدامه في طلاءات المستحلب، وما إلى ذلك، ولا يتطلب بشكل عام إضافة مواد حافظة. ومع ذلك، من أجل منع المحلول من التخزين طويل الأمد أو التلوث الخارجي المحتمل، يمكن إضافة مواد حافظة، ويمكن تحديد اختيار المواد الحافظة بناءً على المتطلبات النهائية للمحلول. تعد أسيتات فينيل الزئبق وفلوروسيليكات المنغنيز من المواد الحافظة الفعالة، ولكنها سامة ويجب التعامل معها بحذر. بشكل عام، يمكن إضافة 1 إلى 5 ملغ من خلات فينيل الزئبق إلى كل لتر من المحلول.
7. أداء غشاء هيدروكسي بروبيل ميثيل السليلوز
خصائص تشكيل الفيلم هيدروكسي بروبيل ميثيل السليلوز هيدروكسي بروبيل ميثيل السليلوز له خصائص ممتازة لتشكيل الفيلم. عندما يتم طلاء المحلول المائي أو المذيب العضوي على لوح زجاجي، فإنه يصبح غشاء عديم اللون وشفاف وقوي بعد التجفيف. . يتمتع بمقاومة جيدة للرطوبة ويبقى صلبًا عند درجات الحرارة المرتفعة. إذا تمت إضافة الملدنات الاسترطابية، يمكن تعزيز الاستطالة والمرونة، ويمكن تحسين المرونة. الملدنات مثل الجلسرين والسوربيتول هي الأكثر ملاءمة. تركيز المحلول العام هو 2%~3%، وجرعة الملدنات هي 10%~20% من إيثر السليلوز. إذا كان مطلوبًا أن يكون محتوى الملدنات مرتفعًا، فسيحدث التآزر الغرواني تحت رطوبة عالية. قوة الشد للفيلم مع إضافة الملدنات أكبر بكثير من قوة الشد للفيلم بدون الملدنات، وتزداد مع كمية الملدنات المضافة. كما تزداد استرطابية الفيلم مع كمية الملدنات.
وقت النشر: 01 فبراير 2024