Hidroksipropil metilselüloz (HPMC, Hydroxypropyl Methylcellulose) tikinti, tibb, qida və digər sahələrdə geniş istifadə olunan mühüm sellüloz efiridir və xüsusilə tikinti materiallarında geniş yayılmışdır. HPMC-nin su tutması onun mühüm xüsusiyyətlərindən biridir və bir çox tətbiq ssenarilərinin effektivliyində əsas rol oynayır. HPMC-nin su tutmasına təsir edən amillərə molekulyar quruluş, əvəzetmə dərəcəsi, molekulyar çəki, həllolma, ətraf mühitin temperaturu, əlavələr və s.
1. Molekulyar quruluş
HPMC, molekulyar quruluşu suyun saxlanmasına əhəmiyyətli təsir göstərən sellüloza törəməsidir. HPMC-nin molekulyar quruluşu hidrofilik hidroksil (-OH), lipofilik metil (-CH₃) və hidroksipropil (-CH₂CHOHCH₃) ehtiva edir. Bu hidrofilik və lipofilik qrupların nisbəti və paylanması HPMC-nin su tutma performansına birbaşa təsir göstərir.
Hidroksil qruplarının rolu: Hidroksil qrupları su molekulları ilə hidrogen bağları yarada bilən və bununla da HPMC-nin su tutmasını yaxşılaşdırmağa kömək edən hidrofilik qruplardır.
Metil və hidroksipropil qruplarının rolu: Bu qruplar hidrofobikdir və HPMC-nin suda həllolma qabiliyyətinə və jelləşmə temperaturuna təsir göstərə bilər və bununla da suyun saxlama performansına təsir göstərir.
2. Əvəzetmə dərəcəsi
Əvəzetmə dərəcəsi (DS) sellüloza molekullarında əvəzlənmiş hidroksil qruplarının orta sayına aiddir. HPMC üçün adətən metoksi (-OCH₃) və hidroksipropoksi (-OCH₂CHOHCH₃) əvəzetmə dərəcəsi, yəni metoksinin (MS) və hidroksipropoksinin (HP) əvəzlənmə dərəcəsinə aiddir:
Əvəzetmənin yüksək dərəcəsi: Əvəzetmə dərəcəsi nə qədər yüksək olarsa, HPMC-nin hidrofilik qrupları bir o qədər çox olar və nəzəri olaraq su tutma qabiliyyəti yaxşılaşacaqdır. Bununla belə, çox yüksək əvəzetmə dərəcəsi həddindən artıq həllliyə səbəb ola bilər və su tutma effekti azala bilər.
Aşağı əvəzetmə dərəcəsi: Aşağı əvəzetmə dərəcəsi olan HPMC suda zəif həll olur, lakin formalaşan şəbəkə strukturu daha sabit ola bilər və bununla da suyun daha yaxşı saxlanmasını təmin edir.
Müəyyən diapazonda əvəzetmə dərəcəsinin tənzimlənməsi HPMC-nin su tutmasını optimallaşdıra bilər. Ümumi əvəzetmə dərəcələri adətən metoksi üçün 19-30% və hidroksipropoksi üçün 4-12% təşkil edir.
3. Molekulyar çəki
HPMC-nin molekulyar çəkisi suyun saxlanmasına əhəmiyyətli təsir göstərir:
Yüksək molekulyar çəki: Yüksək molekulyar çəkiyə malik HPMC daha uzun molekulyar zəncirlərə malikdir və daha çox suyu yerləşdirə və saxlaya bilən daha sıx şəbəkə strukturu əmələ gətirir, bununla da suyun saxlanmasını yaxşılaşdırır.
Aşağı molekulyar çəki: Aşağı molekulyar çəkiyə malik HPMC daha qısa molekullara və nisbətən zəif su tutma qabiliyyətinə malikdir, lakin yaxşı həll qabiliyyətinə malikdir və daha sürətli həll tələb edən tətbiqlər üçün uyğundur.
Tipik olaraq, tikinti materiallarında istifadə olunan HPMC-nin molekulyar çəki diapazonu 80.000 ilə 200.000 arasında dəyişir.
4. Həlledicilik
HPMC-nin həllolma qabiliyyəti onun su tutmasına birbaşa təsir göstərir. Yaxşı həll olunma HPMC-nin matrisdə tam dağılmasına kömək edir və bununla da vahid su saxlayan struktur əmələ gətirir. Çözünürlük aşağıdakılardan təsirlənir:
Həlletmə temperaturu: HPMC soyuq suda yavaş-yavaş həll olunur, lakin isti suda daha sürətli həll olunur. Bununla belə, çox yüksək temperatur HPMC-nin su saxlayan strukturuna təsir edərək çox yüksək həll olmasına səbəb olacaq.
pH dəyəri: HPMC pH dəyərinə həssasdır və neytral və ya zəif asidik mühitlərdə daha yaxşı həll olur. Həddindən artıq pH dəyərlərində pisləşə və ya həll olma qabiliyyətini azalda bilər.
5. Ətraf mühitin temperaturu
Temperatur HPMC-nin suyun saxlanmasına əhəmiyyətli dərəcədə təsir göstərir:
Aşağı temperatur: Aşağı temperaturda HPMC-nin həllolma qabiliyyəti azalır, lakin özlülük daha yüksəkdir, bu da daha sabit su saxlayan struktur yarada bilər.
Yüksək temperatur: Yüksək temperatur HPMC-nin həllini sürətləndirir, lakin su saxlayan strukturun zədələnməsinə səbəb ola və onun su tutma təsirinə təsir göstərə bilər. Ümumiyyətlə, yaxşı su tutma qabiliyyəti 40 ° C-dən aşağı saxlanıla bilər.
6. Əlavələr
HPMC tez-tez praktik tətbiqlərdə digər əlavələrlə birlikdə istifadə olunur. Bu əlavələr HPMC-nin su tutmasına təsir göstərə bilər:
Plastifikatorlar: qliserin və etilen qlikol kimi HPMC-nin elastikliyini və su tutmasını yaxşılaşdıra bilər.
Doldurucular: gips və kvars tozu kimi HPMC-nin su saxlamasına təsir edəcək və HPMC ilə qarşılıqlı əlaqədə olmaqla onun dispersiya və həll olma xüsusiyyətlərini dəyişəcək.
7. Tətbiq şərtləri
HPMC-nin su tutma performansı müxtəlif tətbiq şərtlərində də təsirlənəcək:
Tikinti şərtləri: tikinti vaxtı, ətraf mühitin rütubəti və s. kimi HPMC-nin su tutma effektinə təsir edəcək.
İstifadə miqdarı: HPMC miqdarı birbaşa suyun tutulmasına təsir göstərir. Ümumiyyətlə, yüksək dozalı HPMC sement məhlulu və digər materiallarda daha yaxşı su tutma effekti göstərir.
HPMC-nin su saxlamasına təsir edən bir çox amillər var, o cümlədən onun molekulyar quruluşu, əvəzetmə dərəcəsi, molekulyar çəkisi, həll olunma qabiliyyəti, ətraf mühitin temperaturu, əlavələr və faktiki tətbiq şərtləri. Tətbiq prosesi zamanı bu amilləri rasional seçmək və tənzimləməklə, HPMC-nin su saxlama performansı müxtəlif sahələrin ehtiyaclarını ödəmək üçün optimallaşdırıla bilər.
Göndərmə vaxtı: 24 iyun 2024-cü il