Hydroxypropylmethylcellulose (HPMC)er en vandopløselig polymer, der er vidt brugt til byggematerialer, farmaceutiske stoffer, fødevarer og kemiske industrier. HPMC har god fortykning, vandopbevaring, filmdannende og bindingsegenskaber og er især vigtig i cementbaserede og gipsbaserede materialer. Opløsningsprocessen for Kimacell®HPMC i vand påvirkes af mange faktorer, blandt hvilke hydratiseringsforsinkelseskarakteristikken er en nøglefaktor, især i byggebranchen, der bestemmer konstruktionsydelsen og den endelige kvalitet af mørtel, kitt og andre produkter. Derfor er det af stor betydning at studere hydratiseringsforsinkelseskarakteristika for HPMC for at optimere materialeformuleringer.
1. HPMC -hydrationsforsinkelsesmekanisme
Opløsningen af HPMC i vand involverer fire stadier: overfladet befugtning, partikeldispersion, hævelse og opløsning. Når konventionelle HPMC -partikler er i direkte kontakt med vand, vil overfladelaget hurtigt absorbere vand for at danne et gellag, hvilket hindrer den yderligere opløsning af de interne partikler, hvilket viser et hydratiseringsforsinkelsesfænomen. For at forbedre konstruktionsydelsen behandles nogle HPMC -produkter specielt, såsom overfladetherificering eller belægningsbehandling, for yderligere at udvide hydratiseringstiden og forbedre den åbne tid og driften under konstruktionen.
De vigtigste faktorer, der påvirker hydratiseringsforsinkelsen, inkluderer:
Partikelstørrelsesfordeling: Større partikler opløses langsommere end små partikler, og hydrationsforsinkelsestiden er længere.
Overfladebehandling: Nogle HPMC'er er tværbundne eller hydrofobt coatede, hvilket kan markant forsinke hydrering.
Opløsningstemperatur: Forøget temperatur kan fremskynde opløsningen af HPMC, men det kan også påvirke hydratiseringsforsinkelsesegenskaberne inden for et bestemt interval.
Opløsningsmiddelsystem: Elektrolytter, pH -værdi og andre tilsætningsstoffer kan påvirke opløsningshastigheden og hydratiseringsforsinkelsestiden for HPMC.
2. Eksperimentel design og metoder
2.1 Eksperimentelle materialer
HPMC -prøver (forskellige viskositeter, forskellige overfladebehandlingstyper)
Destilleret vand
Omrøringsenhed
Viscometer (såsom rotationsviskometer)
Laserpartikelstørrelsesanalysator
2.2 Eksperimentelle trin
Bestemmelse af hydrationsforsinkelsestid
Under konstant temperatur (25 ℃) blev en vis mængde Kimacell®HPMC langsomt drysset i destilleret vand uden omrøring, og den tid, der kræves for overfladegellaget til dannelse, og den tid, der kræves for, at partiklerne blev fuldstændigt fyldt, blev observeret.
Måling af viskositetsændring
Opløsningsviskositeten blev målt hvert 5. minut under anvendelse af et rotationsviskometer til at registrere den gradvise opløsning af HPMC -partiklerne.
Opløselighedstest
Prøveudtagning blev udført på forskellige tidspunkter, og de uopløsede partikler blev adskilt med en filtermembran for at bestemme tendensen med opløselighed over tid.
Analyse af partikelstørrelse
En laserpartikelstørrelsesanalysator blev anvendt til at måle ændringen i partikelstørrelsesfordeling af HPMC -partikler under hydratiseringsprocessen for at evaluere virkningen af hydratiseringsforsinkelse.
3. testresultater og analyse
Testresultaterne viser, at HPMC med forskellige viskositetskvaliteter og overfladebehandlingsmetoder har forskellige hydrationsforsinkelsesegenskaber. HPMC uden overfladebehandling danner hurtigt et gellag i vand, mens HPMC med særlig overfladebehandling har en markant forsinket hydratiseringstid og mere ensartet opløsning.
Effekt af viskositet på hydratiseringsforsinkelse
HPMC-partikler med lav viskositet har en kortere hydratiseringstid på grund af deres lille molekylvægt; HPMC med høj viskositet har en længere tid på hydratiseringen på grund af dens langkædede molekylstruktur.
Effekt af overfladebehandling på hydratiseringsforsinkelse
HPMC-partikler behandlet med hydrofob belægning har reduceret den første befugtbarhed i vand, og hydrationsforsinkelsestiden kan udvides til 10-30 minutter.
Effekt af partikelstørrelsesfordeling
Fine partikler har en kort hydratiseringsforsinkelsestid, mens større partikler har en mere markant hydratiseringsforsinkelse på grund af påvirkningen af overfladegellaget.
Rationel udvælgelse afHPMCKan optimere sin anvendelse i byggeri og andre industrier, forbedre byggepræstation og materialestabilitet. Denne undersøgelse kan give et videnskabeligt grundlag for applikationsoptimering af HPMC og guide produktudvikling og formuleringsjustering
Posttid: Feb-21-2025