Vlastnosti hydroxypropylmethylcelulózy HPMC

Hydroxypropylmethylcelulóza HPMC je druh neiontového směsného etheru celulózy. Na rozdíl od směsného etheru iontové methylkarboxymethylcelulózy nereaguje s těžkými kovy. Vzhledem k různým poměrům obsahu methoxylu a obsahu hydroxypropylu v hydroxypropylmethylcelulóze a různým viskozitám existuje mnoho odrůd s různými vlastnostmi, například vysokým obsahem methoxylu a nízkým obsahem hydroxypropylu Jeho výkon je blízký výkonu methylcelulózy, zatímco výkon nízký obsah methoxyskupiny a vysoký obsah hydroxypropylu se blíží obsahu hydroxypropylmethylcelulózy. Avšak v každé odrůdě, ačkoli je obsaženo pouze malé množství hydroxypropylové skupiny nebo malé množství methoxylové skupiny, jsou rozpustnost v organických rozpouštědlech nebo teplota flokulace ve vodném roztoku zcela odlišné.
 
1. Rozpustnost hydroxypropylmethylcelulózy
①Rozpustnost hydroxypropylmethylcelulózy ve vodě Hydroxypropylmethylcelulóza je ve skutečnosti druh methylcelulózy modifikovaný propylenoxidem (methoxypropylen), takže má stále stejné vlastnosti jako methylcelulóza Celulóza má podobné charakteristiky rozpustnosti ve studené vodě a nerozpustnosti v horké vodě. Díky modifikované hydroxypropylové skupině je však její teplota gelovatění v horké vodě mnohem vyšší než u methylcelulózy. Například viskozita vodného roztoku hydroxypropylmethylcelulózy se stupněm substituce 2% obsahem methoxyskupiny DS=0,73 a obsahem hydroxypropylu MS=0,46 je produkt 500 mpa?s při 20 °C a teplota jeho gelu může dosáhnout téměř 100 °C. C, zatímco methylcelulóza má při stejné teplotě jen asi 55 °C. Co se týče jeho rozpouštění ve vodě, byl také značně vylepšen. Například práškovou hydroxypropylmethylcelulózu (produkt s velikostí částic 0,2 až 0,5 mm a viskozitou 4% vodného roztoku 2 Pa?s při 20 °C lze zakoupit při teplotě místnosti, je snadno rozpustný ve vodě bez chlazení .
 
②Rozpustnost hydroxypropylmethylcelulózy v organických rozpouštědlech Rozpustnost hydroxypropylmethylcelulózy v organických rozpouštědlech je také lepší než rozpustnost methylcelulózy. Pro produkty nad 2.1,vysoce viskózní hydroxypropylmethylcelulózaobsahující hydroxypropyl MS=1,5~1,8 a methoxy DS=0,2~1,0, s celkovým stupněm substituce nad 1,8, je rozpustný v bezvodých roztocích methanolu a ethanolu Střední a termoplastický a rozpustný ve vodě. Je také rozpustný v chlorovaných uhlovodících, jako je methylenchlorid a chloroform, a organických rozpouštědlech, jako je aceton, isopropanol a diacetonalkohol. Jeho rozpustnost v organických rozpouštědlech je lepší než rozpustnost ve vodě.
 
2. Faktory ovlivňující viskozitu hydroxypropylmethylcelulózy
Faktory ovlivňující viskozitu hydroxypropylmethylcelulózy Standardní stanovení viskozity hydroxypropylmethylcelulózy je stejné jako u jiných etherů celulózy. Měří se při 20 °C s 2% vodným roztokem jako standardem. Viskozita stejného produktu se zvyšuje se zvyšující se koncentrací. U produktů s různou molekulovou hmotností při stejné koncentraci má produkt s větší molekulovou hmotností vyšší viskozitu. Jeho vztah k teplotě je podobný jako u methylcelulózy. Když teplota stoupne, viskozita začne klesat, ale když dosáhne určité teploty, viskozita náhle stoupne a dojde ke gelovatění. Teplota gelu u nízkoviskózních produktů je vyšší. je vysoká. Jeho bod gelovatění nesouvisí pouze s viskozitou etheru, ale souvisí také s poměrem složení methoxylové skupiny a hydroxypropylové skupiny v etheru a velikostí celkového stupně substituce. Je třeba poznamenat, že hydroxypropylmethylcelulóza je také pseudoplastická a její roztok je stabilní při teplotě místnosti bez jakékoli degradace viskozity s výjimkou možnosti enzymatické degradace.
 
3. Hydroxypropylmethylcelulóza je odolná vůči kyselinám a zásadám
Odolnost hydroxypropylmethylcelulóze vůči kyselinám a zásadám Hydroxypropylmethylcelulóza je obecně stabilní vůči kyselinám a zásadám a není ovlivněna v rozmezí pH 2~12. Může odolat určitému množství lehké kyseliny, jako je kyselina mravenčí, kyselina octová, kyselina citrónová, kyselina jantarová, kyselina fosforečná, kyselina boritá atd. Ale koncentrovaná kyselina má účinek na snížení viskozity. Alkálie jako louh sodný, louh potaš a vápenná voda na to nemají vliv, ale mohou mírně zvýšit viskozitu roztoku a pak ji pomalu snižovat.
 
4. Mísitelnost hydroxypropylmethylcelulózy
Mísitelnost hydroxypropylmethylcelulózy Roztok hydroxypropylmethylcelulózy lze smíchat s ve vodě rozpustnými polymerními sloučeninami, aby se stal jednotným a průhledným roztokem s vyšší viskozitou. Tyto polymerní sloučeniny zahrnují polyethylenglykol, polyvinylacetát, polysilikon, polymethylvinylsiloxan, hydroxyethylcelulózu a methylcelulózu. Přírodní vysokomolekulární sloučeniny, jako je arabská guma, karubová guma, guma karaya atd., mají také dobrou kompatibilitu s jeho roztokem. Hydroxypropylmethylcelulóza může být také smíchána s mannitolesterem nebo sorbitolesterem kyseliny stearové nebo palmitové a může být také smíchána s glycerinem, sorbitolem a mannitolem a tyto sloučeniny mohou být použity jako změkčovadlo hydroxypropylmethylcelulózy pro celulózu.

5. Insolubilizace a rozpustnost hydroxypropylmethylcelulózy ve vodě
Nerozpustné ve vodě rozpustné ethery celulózy hydroxypropylmethylcelulózy mohou být na povrchu zesíťovány aldehydy, takže tyto ve vodě rozpustné ethery se v roztoku vysrážejí a stávají se nerozpustnými ve vodě. Mezi aldehydy, které činí hydroxypropylmethylcelulózu nerozpustnou, patří formaldehyd, glyoxal, jantarový aldehyd, adipaldehyd atd. Při použití formaldehydu je třeba věnovat zvláštní pozornost hodnotě pH roztoku, mezi nimiž glyoxal reaguje rychleji, proto se glyoxal běžně používá jako síťovací prostředek. agent v průmyslové výrobě. Množství tohoto druhu síťovacího činidla v roztoku je 0,2 % až 10 % hmotnosti etheru, výhodně 7 % až 10 %, například 3,3 % až 6 % glyoxalu je nejvhodnější. Obecná teplota ošetření je 0~30℃ a doba je 1~120min. Síťovací reakce musí být prováděna za kyselých podmínek. Obecně se k roztoku nejprve přidá anorganická silná kyselina nebo organická karboxylová kyselina, aby se upravilo pH roztoku na přibližně 2 až 6, výhodně mezi 4 až 6, a potom se přidají aldehydy, aby se provedla síťovací reakce. Použitou kyselinou je kyselina chlorovodíková, kyselina sírová, kyselina fosforečná, kyselina mravenčí, kyselina octová, kyselina hydroxyoctová, kyselina jantarová nebo kyselina citrónová atd., přičemž je vhodné použít kyselinu mravenčí nebo kyselinu octovou a optimální je kyselina mravenčí. Kyselina a aldehyd mohou být také přidány současně, aby se umožnilo, že roztok podstoupí síťovací reakci v požadovaném rozmezí pH. Tato reakce se často používá v procesu konečné úpravy při procesu přípravy etherů celulózy. Poté, co je ether celulózy nerozpustný, je vhodné jej promýt a čistit vodou při 20~25 °C. Když se produkt používá, mohou být do roztoku produktu přidány alkalické látky, aby se pH roztoku upravilo na alkalické, a produkt se v roztoku rychle rozpustí. Tento způsob je také použitelný pro úpravu filmu poté, co se z roztoku etheru celulózy vytvoří film, aby se z něj stal nerozpustný film.
 
6. Enzymová odolnost hydroxypropylmethylcelulózy
Enzymatická rezistence hydroxypropylmethylcelulózy je teoreticky deriváty celulózy, jako je každá anhydroglukózová skupina, pokud existuje pevně vázaná substituční skupina, není snadné se infikovat mikroorganismy, ale ve skutečnosti je hotový výrobek Když hodnota substituce překročí 1, budou také degradovány enzymy, což znamená, že stupeň substituce každé skupiny na celulózovém řetězci není dostatečně jednotný a mikroorganismy mohou erodovat na nesubstituované anhydroglukózové skupině za vzniku cukrů jako živin, které mikroorganismy absorbují. Pokud se tedy zvýší stupeň etherifikační substituce celulózy, zvýší se také odolnost vůči enzymatické erozi etheru celulózy. Podle zpráv, za kontrolovaných podmínek, výsledky hydrolýzy enzymů, zbytková viskozita hydroxypropylmethylcelulózy (DS=1,9) je 13,2 %, methylcelulóza (DS=1,83) je 7,3 %, methylcelulóza (DS=1,66) je 3,8 %, a hydroxyethylcelulóza je 1,7 %. Je vidět, že hydroxypropylmethylcelulóza má silnou antienzymovou schopnost. Proto se vynikající enzymatická odolnost hydroxypropylmethylcelulózy v kombinaci s její dobrou dispergovatelností, zahušťovacími a filmotvornými vlastnostmi využívá ve vodních emulzních nátěrech atd. a obecně není třeba přidávat konzervační látky. Pro dlouhodobé skladování roztoku nebo případnou kontaminaci zvenčí však lze preventivně přidat konzervační látky a výběr lze určit podle finálních požadavků roztoku. Fenylrtuťnatý acetát a fluorokřemičitan manganitý jsou účinné konzervační látky, ale všechny mají Toxicitu, operaci je třeba věnovat pozornost. Obecně lze k roztoku přidat 1 až 5 mg octanu fenylrtuťnatého na litr dávky.
 
7. Výkon hydroxypropylmethylcelulózové membrány
Výkon hydroxypropylmethylcelulózového filmu Hydroxypropylmethylcelulóza má vynikající filmotvorné vlastnosti. Jeho vodný roztok nebo roztok organického rozpouštědla se nanese na skleněnou desku a po vysušení se stává bezbarvou a průhlednou. A tvrdý film. Má dobrou odolnost proti vlhkosti a zůstává pevný i při vysokých teplotách. Přidá-li se hygroskopické změkčovadlo, lze zvýšit jeho prodloužení a pružnost. Z hlediska zlepšení pružnosti jsou nejvhodnější změkčovadla jako glycerin a sorbitol. Obecně je koncentrace roztoku 2 % až 3 % a množství změkčovadla je 10 % až 20 % etheru celulózy. Pokud je obsah změkčovadla příliš vysoký, dojde při vysoké vlhkosti ke koloidnímu dehydratačnímu smrštění. Pevnost v tahu fólie přidané se změkčovadlem je mnohem větší než ta bez přídavku a zvyšuje se se zvyšováním přidaného množství a hygroskopicita fólie se také zvyšuje se zvyšujícím se množstvím změkčovadla.