Hydroxypropylmethylcellulose (HPMC, hydroxypropylmethylcellulose) er en vigtig celluloseether, der er vidt brugt i konstruktion, medicin, mad og andre felter og er især almindelig i byggematerialer. Vandopbevaring af HPMC er en af dens vigtige egenskaber og spiller en nøglerolle i effektiviteten af mange applikationsscenarier. Faktorer, der påvirker vandopbevaring af HPMC, inkluderer molekylstruktur, substitutionsgrad, molekylvægt, opløselighed, omgivelsestemperatur, tilsætningsstoffer osv.
1. molekylær struktur
HPMC er et cellulosederivat, hvis molekylstruktur har en betydelig indflydelse på vandopbevaring. Den molekylære struktur af HPMC indeholder hydrofil hydroxyl (-OH), lipofil methyl (-ch₃) og hydroxypropyl (-ch₂chohch₃). Andelen og fordelingen af disse hydrofile og lipofile grupper har en direkte indflydelse på vandopbevaringsydelsen af HPMC.
Hydroxylgruppers rolle: hydroxylgrupper er hydrofile grupper, der kan danne hydrogenbindinger med vandmolekyler og derved hjælpe med at forbedre vandopbevaring af HPMC.
Methyl- og hydroxypropylgruppernes rolle: Disse grupper er hydrofobe og kan påvirke opløseligheden og geleringstemperaturen for HPMC i vand, hvilket påvirker vandopbevaringsydelsen.
2. grad af substitution
Graden af substitution (DS) henviser til det gennemsnitlige antal substituerede hydroxylgrupper i cellulosemolekyler. For HPMC er graden af substitution af methoxy (-ok₃) og hydroxypropoxy (-ok₂chohch₃) normalt bekymret, det vil sige graden af substitution af methoxy (MS) og graden af substitution af hydroxypropoxy (HP):
Høj grad af substitution: Jo højere grad af substitution, jo mere hydrofile grupper HPMC har, og teoretisk vil vandretentionen blive forbedret. Imidlertid kan for høj grad af substitution føre til overdreven opløselighed, og vandopbevaringseffekten kan reduceres.
Lav grad af substitution: HPMC med en lav grad af substitution har dårlig opløselighed i vand, men netværksstrukturen dannes kan være mere stabil og derved opretholde bedre vandopbevaring.
Justering af substitutionsgraden inden for et bestemt interval kan optimere vandopbevaring af HPMC. Almindelige substitutionsgrad varierer er normalt 19-30% for methoxy og 4-12% for hydroxypropoxy.
3. molekylvægt
Molekylvægten af HPMC har en betydelig indflydelse på dens vandopbevaring:
Høj molekylvægt: HPMC med høj molekylvægt har længere molekylære kæder og danner en tættere netværksstruktur, som kan rumme og bevare mere vand, hvilket forbedrer vandopbevaring.
Lav molekylvægt: HPMC med lav molekylvægt har kortere molekyler og relativt svag vandopbevaringskapacitet, men har god opløselighed og er velegnet til anvendelser, der kræver hurtigere opløsning.
Typisk varierer molekylvægtområdet for HPMC, der blev brugt i byggematerialer, fra 80.000 til 200.000.
4. opløselighed
Opløseligheden af HPMC påvirker direkte dens vandopbevaring. God opløselighed hjælper HPMC med at være fuldt spredt i matrixen og danner derved en ensartet vandaflysningsstruktur. Opløselighed påvirkes af:
Opløsningstemperatur: HPMC opløses langsomt i koldt vand, men opløses hurtigere i varmt vand. Imidlertid vil for høj temperatur få HPMC til at opløses for høj, hvilket påvirker dens vandretningsstruktur.
PH -værdi: HPMC er følsom over for pH -værdi og har bedre opløselighed i neutrale eller svagt sure miljøer. Det kan nedbrydes eller har reduceret opløselighed under ekstreme pH -værdier.
5. Omgivelsestemperatur
Temperaturen har en betydelig indflydelse på vandopbevaring af HPMC:
Lav temperatur: Ved lav temperatur falder opløseligheden af HPMC, men viskositeten er højere, hvilket kan danne en mere stabil vandbeslutningsstruktur.
Høj temperatur: Høj temperatur accelererer opløsningen af HPMC, men kan forårsage skade på vandrettelsesstrukturen og påvirke dens vandafvægtseffekt. Generelt kan god vandopbevaring opretholdes under 40 ℃.
6. Tilsætningsstoffer
HPMC bruges ofte sammen med andre tilsætningsstoffer i praktiske anvendelser. Disse tilsætningsstoffer kan påvirke vandopbevaring af HPMC:
Blødgørere: såsom glycerol og ethylenglycol, som kan forbedre fleksibiliteten og vandopbevaring af HPMC.
Fyldstoffer: såsom gips og kvartspulver vil påvirke vandopbevaring af HPMC og ændre dens sprednings- og opløsningsegenskaber ved at interagere med HPMC.
7. Anvendelsesbetingelser
Vandretentionens ydeevne for HPMC vil også blive påvirket under forskellige anvendelsesbetingelser:
Bygningsbetingelser: såsom konstruktionstid, miljømæssig fugtighed osv. Vil påvirke vandopbevaringseffekten af HPMC.
Brugsbeløb: Mængden af HPMC påvirker direkte vandopbevaring. Generelt viser HPMC med højere dosering bedre vandopbevaringseffekt i cementmørtel og andre materialer.
Der er mange faktorer, der påvirker vandopbevaring af HPMC, herunder dens molekylstruktur, grad af substitution, molekylvægt, opløselighed, omgivelsestemperatur, tilsætningsstoffer og faktiske påføringsbetingelser. Under ansøgningsprocessen ved rationelt valg af og justering af disse faktorer kan vandopbevaringsydelsen af HPMC optimeres til at imødekomme behovene i forskellige felter.
Posttid: Jun-24-2024