Hidroxipropil metilcel·lulosa (HPMC)és un material polímer soluble en aigua àmpliament utilitzat en els camps de la indústria de la construcció, la medicina, els aliments i els productes químics. El seu excel·lent rendiment de retenció d’aigua fa que tingui un paper important en moltes aplicacions industrials.
L’HPMC és un èter de cel·lulosa no iònic obtingut per la modificació química de la cel·lulosa natural com l’alcalització i l’etificació. A causa del seu bon espessiment, formació de pel·lícules, retenció d'aigua i propietats de lubricació, s'utilitza àmpliament en morter de ciment, recobriments, comprimits farmacèutics i altres camps. En els materials de construcció, la capacitat de retenció d’aigua de Kimacell®HPMC afecta directament la qualitat de la construcció i el rendiment del producte acabat, per la qual cosa té una gran importància estudiar el seu mecanisme de retenció d’aigua.
1. Estructura molecular i mecanisme de retenció d’aigua de HPMC
L’esquelet bàsic de HPMC és la cel·lulosa i la seva part hidroxil es substitueix per hidroxipropil i metil, cosa que fa que tingui una bona solubilitat en aigua i retenció d’aigua. El mecanisme de retenció d’aigua de HPMC implica principalment els aspectes següents:
Enllaç d’hidrogen: Les molècules HPMC contenen un gran nombre de grups d’hidroxil, que poden formar enllaços d’hidrogen amb molècules d’aigua, adsorbir i retenir aigua, millorant així la capacitat de retenció d’aigua del material.
Efecte espessiment de la solució: HPMC s’infla en l’aigua per formar una solució d’alta viscositat, que redueix la taxa de difusió de les molècules d’aigua, alenteix l’evaporació de l’aigua i millora la retenció d’aigua del sistema.
Efecte en gel: la solució HPMC experimentarà gelació tèrmica a una determinada temperatura per formar una estructura de xarxa, que ajuda a retenir aigua.
2. Factors que afecten el rendiment de la retenció d'aigua de HPMC
El rendiment de retenció d’aigua de l’HPMC està afectat per molts factors, incloent el pes molecular, el grau de substitució, la concentració de solucions i els factors ambientals externs.
Pes molecular: HPMC amb un pes molecular més gran té un efecte espessidor més fort, millorant així la capacitat de retenció d’aigua, però la taxa de dissolució és més lenta.
Grau de substitució: els graus de substitució de metoxi i hidroxipropil de HPMC afecten la seva solubilitat en aigua i la retenció d’aigua. El grau de substitució adequat ajuda a millorar el seu rendiment de retenció d’aigua.
Concentració de solucions: com més gran sigui la concentració de HPMC, més gran és la viscositat de la solució i més gran és l’obstacle de la difusió de l’aigua, millorant així l’efecte de retenció d’aigua.
Factors ambientals: Les condicions externes com la temperatura i la humitat tenen un impacte significatiu en l'efecte de retenció d'aigua de l'HPMC. L’entorn d’alta temperatura pot accelerar l’evaporació de l’aigua, però les propietats del gel tèrmic de l’HPMC poden alleujar aquest efecte fins a cert punt.
3. Retenció d’aigua de HPMC en diferents escenaris d’aplicació
Materials de construcció: en materials basats en morter de ciment i guix, Kimacell®HPMC pot evitar eficaçment la pèrdua d’aigua massa ràpidament, millorar el rendiment de la construcció, reduir les esquerdes i augmentar la força.
Preparacions farmacèutiques: En comprimits farmacèutics, HPMC es pot utilitzar com a material d’alliberament sostingut per controlar la taxa d’alliberament d’aigua i millorar l’estabilitat dels medicaments.
Indústria alimentària: HPMC s’utilitza com a espessidor d’aliments i hidratant per millorar el gust i la preservació dels aliments.
Amb la seva estructura química única,HpmcTé una àmplia gamma de valor d’aplicació en els camps de construcció, medicina, aliments, etc. Les futures investigacions poden optimitzar encara més l’estructura molecular de HPMC per millorar el seu rendiment de retenció d’aigua i ampliar el seu rang d’aplicacions.
Posada Posada: 21-2025 de febrer