Fokus auf Celluloseether

Hydroxypropylmethylcellulose HPMC?

Hydroxypropylmethylcellulose HPMC ist ein nichtionischer Cellulose-Mischether unter verschiedenen Mischethern mit ionischer Methylcarboxymethylcellulose. Es reagiert nicht mit Schwermetallen. Die Unterschiede im Gehalt an Hydroxypropylmethylcellulose, Hydroxypropylmethylcellulose sowie im Verhältnis des Hydroxypropylgehalts und der Viskosität des sauerstofffreien Gens haben völlig unterschiedliche Auswirkungen auf die Leistung. Beispielsweise weisen Sorten mit hohem Methoxylgehalt und niedrigem Hydroxypropylgehalt unterschiedliche Leistungen auf. In der Nähe von Sorten mit Methylzellulose und niedrigem Methoxygehalt. Im Vergleich zu Sorten mit höherem Hydroxypropylgehalt kommt seine Leistung der der hergestellten Hydroxypropylmethylcellulose nahe. Obwohl jede Sorte nur eine geringe Menge an Hydroxypropylgruppen oder eine kleine Menge an Methoxygruppen enthält, gibt es große Unterschiede in der Löslichkeit in organischen Lösungsmitteln oder der Flockungstemperatur in wässrigen Lösungen.

 

1. Löslichkeit von Hydroxypropylmethylcellulose

Löslichkeit von Hydroxypropylmethylcellulose in Wasser Hydroxypropylmethylcellulose ist eigentlich eine mit Propylenoxid (Methylhydroxypropylring) modifizierte Methylcellulose und hat daher immer noch die gleichen Eigenschaften wie Methylcellulose. Sie hat ähnliche Eigenschaften: Sie ist in kaltem Wasser löslich, in heißem Wasser jedoch unlöslich. Allerdings ist die Geliertemperatur von modifiziertem Hydroxypropyl in heißem Wasser viel höher als die von Methylcellulose. Beispielsweise hat eine 2 %ige wässrige Hydroxypropylmethylcelluloselösung mit einem Methoxygruppengehalt DS = 0,73 und einem Hydroxypropylgruppengehalt MS = 0,46 eine Viskosität von 500 MPa bei 20 °C. Die Geltemperatur des S-Produkts liegt bei etwa 100 °C, während die von Methylcellulose bei derselben Temperatur nur etwa 55 °C beträgt. Auch die Löslichkeit in Wasser wurde deutlich verbessert. Nachdem beispielsweise Hydroxypropylmethylcellulose zerkleinert wurde (die Partikelform beträgt 0,2 bis 0,5 mm, die Viskosität von 4 % Wasser bei 20 °C beträgt 2 pA·S, kann sie bei Raumtemperatur ohne Kühlung verwendet werden. Löst sich leicht in Wasser).

 

(2) Die Löslichkeit von Hydroxypropylmethylcellulose in organischen Lösungsmitteln Die Löslichkeit von Hydroxypropylmethylcellulose in organischen Lösungsmitteln ist ebenfalls besser als die von Methylcellulose. Methylcellulose erfordert einen Methoxy-Substitutionsgrad von 2,1. Die oben genannten Produkte enthalten hochviskose Hydroxypropylmethylcellulose mit Hydroxypropyl-MS = 1,5–1,8 und Methoxy-DS = 0,2–1,0, mit einem Gesamtsubstitutionsgrad von mehr als 1,8 und sind in wasserfreiem Methanol leicht löslich Ethanollösungen. Thermoplastisch und wasserlöslich. Es ist auch in chlorierten Kohlenwasserstoffen wie Methylenchlorid und Chloroform sowie in organischen Lösungsmitteln wie Aceton, Isopropylalkohol und Diacetonalkohol löslich. Seine Löslichkeit in organischen Lösungsmitteln ist besser als die Wasserlöslichkeit.

 

2. Faktoren, die die Viskosität von Hydroxypropylmethylcellulose beeinflussen

Hydroxypropylmethylcellulose-Viskositätsfaktor Die Standardviskositätsmessung von Hydroxypropylmethylcellulose ist die gleiche wie bei anderen Celluloseethern und wird bei 20 °C mit einer 2 %igen wässrigen Lösung als Standard gemessen. Die Viskosität desselben Produkts nimmt mit zunehmender Konzentration zu. Bei Produkten mit gleicher Konzentration und unterschiedlichem Molekulargewicht weist das Produkt mit einem größeren Molekulargewicht eine höhere Viskosität auf. Sein Verhältnis zur Temperatur ähnelt dem von Methylcellulose. Wenn die Temperatur steigt, beginnt die Viskosität zu sinken, aber wenn eine bestimmte Temperatur erreicht wird, steigt die Viskosität plötzlich an und es kommt zur Gelierung. Produkte mit niedriger Viskosität haben eine höhere Geliertemperatur als Produkte mit hoher Viskosität. Der Gelpunkt hängt nicht nur mit der Viskosität des Ethers zusammen, sondern auch mit dem Zusammensetzungsverhältnis von Methoxy- und Hydroxypropylgruppen im Ether und dem Gesamtsubstitutionsgrad. Es ist zu beachten, dass Hydroxypropylmethylcellulose ebenfalls pseudoplastisch ist; Seine Lösungen sind bei Lagerung bei Raumtemperatur stabil und zeigen, abgesehen von einem möglichen enzymatischen Abbau, keinen Viskositätsabfall.

 

3. Hydroxypropylmethylcellulose ist säure- und alkalibeständig

Hydroxypropylmethylcellulose ist säure- und alkalibeständig. Hydroxypropylmethylcellulose ist säure- und alkalibeständig. Es ist im Allgemeinen stabil und wird durch den pH-Wert im Bereich von PH2~12 nicht beeinflusst. Es kann einer bestimmten Menge schwacher Säuren wie Ameisensäure, Essigsäure und Zitrone standhalten. Säure, Bernsteinsäure, Phosphorsäure, aber konzentrierte Säure verringert die Viskosität. Alkalien wie Natronlauge, Ätzkali und Kalkwasser haben keinen Einfluss darauf, aber der Effekt einer leichten Erhöhung der Viskosität der Lösung lässt später allmählich nach.

 

4. Hydroxypropylmethylcellulose kann gemischt werden

Hydroxypropylmethylcelluloselösung kann mit wasserlöslichen Polymerverbindungen gemischt werden, um eine gleichmäßige und transparente Lösung mit höherer Viskosität zu bilden. Zu diesen Polymerverbindungen gehören Polyethylenglykol, Polyvinylacetat, Polysiloxan, Polymethylvinylsiloxan, Hydroxyethylcellulose und Methylcellulose. Auch natürliche Polymerverbindungen wie Akaziengummi, Johannisbrotkernmehl, Johannisbrotkernmehl usw. weisen eine gute Mischbarkeit auf. seine Lösung. Hydroxypropylmethylcellulose kann auch mit Stearinsäure oder Mannitolpalmitat oder Sorbitol gemischt werden und kann auch mit Glycerin, Sorbitol und Mannitol gemischt werden. Diese Verbindungen können als Hydroxypropylmethylcellulose-Weichmachermittel verwendet werden.

 

5. Hydroxypropylmethylcellulose ist wasserunlöslich

Hydroxypropylmethylcellulose ist in wasserlöslichen Celluloseethern unlöslich und kann mit Aldehyden oberflächenvernetzt werden, wodurch diese wasserlöslichen Ether in der Lösung ausfallen und in Wasser unlöslich werden. Und machen Sie Hydroxypropylmethylcellulose in Aldehyden, Formaldehyd, Glyoxal, Bernsteinsäure, Dialdehyd usw. unlöslich. Bei der Verwendung von Formaldehyd sollte besonderes Augenmerk auf den pH-Wert der Lösung gelegt werden. Unter ihnen reagiert Glyoxal schnell und wird daher in der Industrie verwendet. Glyoxal wird häufig als Vernetzungsmittel in der Produktion verwendet. -Vernetzungsmittel. Die Dosierung dieses Vernetzungsmitteltyps in der Lösung beträgt 0,2 bis 10 % der Ethermasse, am besten 7 bis 10 %. Bei Verwendung von Glyoxal sind 3,3 % bis 6 % am besten geeignet. Die allgemeine Behandlungstemperatur beträgt 0 bis 30 °C und die Zeit beträgt 1 bis 120 Minuten. Die Vernetzungsreaktion muss unter sauren Bedingungen durchgeführt werden. Im Allgemeinen wird der Lösung eine anorganische starke Säure oder eine organische Carbonsäure zugesetzt, um den pH-Wert der Lösung auf etwa 2 bis 6, vorzugsweise zwischen 4 und 6, einzustellen, und dann werden Aldehyde zugegeben, um die Vernetzungsreaktion durchzuführen. Zu den verwendeten Säuren gehören Salzsäure, Schwefelsäure, Phosphorsäure, Ameisensäure, Essigsäure, Glykolsäure, Bernsteinsäure oder Zitronensäure, wobei Ameisensäure oder Essigsäure die beste und Ameisensäure die beste ist. Es können auch gleichzeitig Säuren und Aldehyde zugegeben werden, um die Lösung im gewünschten pH-Bereich zu vernetzen. Diese Reaktion wird oft im letzten Schritt des Celluloseether-Herstellungsprozesses verwendet, um den Celluloseether unlöslich zu machen und das Waschen und Reinigen mit 20–25 °C warmem Wasser zu erleichtern. Bei der Verwendung des Produkts können Sie der Produktlösung alkalische Substanzen hinzufügen, um den pH-Wert der Lösung alkalisch einzustellen, sodass sich das Produkt schnell in der Lösung auflösen kann. Diese Methode kann auch angewendet werden, wenn ein Film mit einer Celluloseetherlösung hergestellt und anschließend zu einem unlöslichen Film verarbeitet wird.

 

6. Hydroxypropylmethylcellulose-Antienzym

Die Cellulosederivate der Hydroxypropylmethylcellulose sind theoretisch resistent gegen Enzyme. Beispielsweise ist jede Anhydroglucosegruppe fest mit einer Substituentengruppe verbunden und nicht anfällig für mikrobielle Erosion und Infektion. Tatsächlich liegt der Substitutionswert des Endprodukts jedoch über 1. Es kann auch durch Enzyme abgebaut werden, was zeigt, dass der Substitutionsgrad jeder Gruppe in der Cellulosekette ungleichmäßig ist und Mikroorganismen benachbarte unsubstituierte Anhydroglucosegruppen unter Bildung erodieren können Zucker, der von Mikroorganismen als Nahrung aufgenommen werden kann. Wenn daher der Grad der Ethersubstitution von Cellulose zunimmt, erhöht sich auch die Widerstandsfähigkeit von Celluloseethern gegenüber enzymatischen Angriffen. Es wird berichtet, dass unter kontrollierten Bedingungen Hydroxypropylmethylcellulose (DS=1,9), Methylcellulose (DS=1,83), Methylcellulose (DS=1,66), Hydroxyethylcellulose (1,7 %) erhalten werden. Die Restviskositäten betragen 13,2 %, 7,3 %, 3,8 % und 1,7 %. jeweils. Hydroxypropylmethylcellulose hat starke Anti-Enzym-Eigenschaften. Es ist ersichtlich, dass Hydroxypropylmethylcellulose eine hervorragende Enzymbeständigkeit sowie gute Dispersions-, Verdickungs- und Filmbildungseigenschaften aufweist, in Emulsionsbeschichtungen usw. verwendet werden kann und im Allgemeinen keinen Zusatz von Konservierungsmitteln erfordert. Um jedoch eine Langzeitlagerung der Lösung oder eine mögliche äußere Kontamination zu verhindern, können Konservierungsmittel hinzugefügt werden, und die Auswahl der Konservierungsmittel kann auf der Grundlage der endgültigen Anforderungen an die Lösung bestimmt werden. Phenylquecksilberacetat und Manganfluorsilikat sind wirksame Konservierungsmittel, aber sie sind giftig und müssen mit Vorsicht gehandhabt werden. Im Allgemeinen können jedem Liter Lösung 1 bis 5 mg Phenylquecksilberacetat zugesetzt werden.

 

7. Leistung der Hydroxypropylmethylcellulosemembran

Filmbildende Eigenschaften von Hydroxypropylmethylcellulose Hydroxypropylmethylcellulose hat ausgezeichnete filmbildende Eigenschaften. Wenn seine wässrige Lösung oder organische Lösungsmittellösung auf eine Glasplatte aufgetragen wird, entsteht nach dem Trocknen ein farbloser, transparenter und zäher Film. . Es weist eine gute Feuchtigkeitsbeständigkeit auf und bleibt auch bei hohen Temperaturen fest. Durch den Zusatz hygroskopischer Weichmacher kann die Dehnung und Flexibilität erhöht und die Flexibilität verbessert werden. Am besten geeignet sind Weichmacher wie Glycerin und Sorbit. Die allgemeine Lösungskonzentration beträgt 2 % bis 3 %, und die Weichmacherdosierung beträgt 10 % bis 20 % des Celluloseethers. Wenn ein hoher Weichmachergehalt erforderlich ist, kommt es bei hoher Luftfeuchtigkeit zu einer Kolloidsynärese. Die Zugfestigkeit der Folie mit Weichmacherzusatz ist deutlich höher als die der Folie ohne Weichmacherzusatz und steigt mit der Menge an Weichmacherzusatz. Mit der Weichmachermenge nimmt auch die Hygroskopizität der Folie zu.


Zeitpunkt der Veröffentlichung: 01.02.2024
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