Hydroxypropylmethylcellulose (HPMC)ist ein wasserlösliches Polymer, das in Baumaterialien, Pharmazeutika, Lebensmittel und chemischen Industrien weit verbreitet ist. HPMC hat eine gute Eindickung, Wasserretention, filmbildende und bindende Eigenschaften und ist besonders wichtig für Materialien auf Zement- und Gipsbasis. Der Auflösungsprozess von Kimacell®HPMC in Wasser wird von vielen Faktoren beeinflusst, unter denen das Hydratationsverzögerungsmerkmal ein Schlüsselfaktor ist, insbesondere in der Bauindustrie, die die Bauleistung und die endgültige Qualität von Mörtel, Kitt und anderen Produkten bestimmt. Daher ist die Untersuchung der Hydratationsverzögerungseigenschaften von HPMC von großer Bedeutung für die Optimierung von Materialformulierungen.
1. HPMC Hydratationsverzögerungsmechanismus
Die Auflösung von HPMC in Wasser beinhaltet vier Stufen: Oberflächenbenetzung, Partikeldispersion, Schwellung und Auflösung. Wenn herkömmliche HPMC -Partikel in direktem Kontakt mit Wasser sind, absorbiert die Oberflächenschicht schnell Wasser, um eine Gelschicht zu bilden, die die weitere Auflösung der inneren Partikel behindert, wodurch ein Phänomen der Hydratation verzögert wird. Um die Konstruktionsleistung zu verbessern, werden einige HPMC -Produkte speziell behandelt, wie z. B. Oberflächen -Etherifizierung oder Beschichtungsbehandlung, um die Flüssigkeitszufuhr weiter zu verlängern und die offene Zeit und den Betrieb während der Konstruktion zu verbessern.
Die Hauptfaktoren, die die Hydratationsverzögerung beeinflussen, sind:
Partikelgrößenverteilung: Größere Partikel lösten sich langsamer auf als kleine Partikel, und die Hydratationsverzögerungszeit ist länger.
Oberflächenbehandlung: Einige HPMCs sind vernetzt oder hydrophob beschichtet, was die Hydratation erheblich verzögern kann.
Lösungstemperatur: Eine erhöhte Temperatur kann die Auflösung von HPMC beschleunigen, kann jedoch auch die Hydratationsverzögerungseigenschaften innerhalb eines bestimmten Bereichs beeinflussen.
Lösungsmittelsystem: Elektrolyte, pH -Wert und andere Additive können die Auflösungsrate und die Hydratationsverzögerungszeit von HPMC beeinflussen.
2. Experimentelles Design und Methoden
2.1 Experimentelle Materialien
HPMC -Proben (verschiedene Viskositäten, verschiedene Oberflächenbehandlungstypen)
Destilliertes Wasser
Rührvorsprung
Viskosimeter (wie Rotationsviskosimeter)
Laserpartikelgröße Analysator
2.2 Experimentelle Schritte
Bestimmung der Hydratationsverzögerungszeit
Bei konstanter Temperatur (25 ℃) wurde eine bestimmte Menge an Kimacell®HPMC langsam ohne Rühren in destilliertes Wasser gestreut, und die Zeit, die für die Bildung der Oberflächengelschicht und die Zeit, die für die vollständig benetzenden Partikel erforderlich war, benötigt wurden.
Viskositätsänderungsmessung
Die Lösungsviskosität wurde alle 5 Minuten unter Verwendung eines Rotationsviskoholes gemessen, um die allmähliche Auflösung der HPMC -Partikel aufzuzeichnen.
Löslichkeitstest
Die Probenahme wurde zu verschiedenen Zeitpunkten durchgeführt, und die ungelösten Partikel wurden durch eine Filtermembran getrennt, um den Trend der Löslichkeit über die Zeit zu bestimmen.
Partikelgrößenanalyse
Ein Laserpartikelgrößenanalysator wurde verwendet, um die Änderung der Partikelgrößenverteilung von HPMC -Partikeln während des Hydratationsprozesses zu messen, um den Effekt der Hydratationsverzögerung zu bewerten.
3. Testergebnisse und Analyse
Die Testergebnisse zeigen, dass HPMC mit unterschiedlichen Viskositätsklassen und Oberflächenbehandlungsmethoden unterschiedliche Hydratationsverzögerungseigenschaften aufweisen. HPMC ohne Oberflächenbehandlung bildet schnell eine Gelschicht in Wasser, während HPMC mit einer speziellen Oberflächenbehandlung eine signifikant verzögerte Hydratationszeit und eine gleichmäßigere Auflösung aufweist.
Auswirkung der Viskosität auf die Hydratationsverzögerung
HPMC-Partikel mit niedriger Viskosität haben aufgrund ihres kleinen Molekulargewichts eine kürzere Hydratationsverzögerungszeit; HPMC mit hoher Viskosität hat aufgrund seiner langkettigen molekularen Struktur eine längere Hydratationsverzögerungszeit.
Einfluss der Oberflächenbehandlung auf die Hydratationsverzögerung
HPMC-Partikel, die mit einer hydrophoben Beschichtung behandelt wurden, haben eine verringerte anfängliche Benetzbarkeit im Wasser, und die Hydratationsverzögerungszeit kann auf 10-30 Minuten verlängert werden.
Auswirkung der Partikelgrößenverteilung
Feinpartikel haben eine kurze Hydratationsverzögerungszeit, während größere Partikel aufgrund des Einflusses der Oberflächengelschicht eine signifikantere Hydratationsverzögerung aufweisen.
Rationale Auswahl vonHPMCKann seine Anwendung in Bau- und anderen Branchen optimieren, die Bauleistung und die materielle Stabilität verbessern. Diese Studie kann eine wissenschaftliche Grundlage für die Anwendungsoptimierung von HPMC und die Anpassung der Produktentwicklung und Formulierung bieten
Postzeit: Februar-21-2025