Hydroksipropyylitärkkelyseetterin valmistus ja fysikaaliset ominaisuudet

Hydroksipropyylitärkkelyseetteri (HPStE) valmistetaan kemiallisella modifiointiprosessilla, joka sisältää hydroksipropyyliryhmien lisäämisen tärkkelysmolekyyliin. Valmistusmenetelmä sisältää yleensä seuraavat vaiheet:

1. Tärkkelyksen valinta: Lähtömateriaaliksi valitaan korkealaatuinen tärkkelys, joka on tyypillisesti peräisin maissista, vehnästä, perunasta tai tapiokasta. Tärkkelyslähteen valinta voi vaikuttaa lopullisen HPStE-tuotteen ominaisuuksiin.
2. Tärkkelyspastan valmistus: Valittu tärkkelys dispergoidaan veteen tärkkelyspastan muodostamiseksi. Tahna kuumennetaan tiettyyn lämpötilaan tärkkelysrakeiden hyytelöimiseksi, mikä mahdollistaa paremman reaktiivisuuden ja reagenssien tunkeutumisen seuraavissa modifiointivaiheissa.
3. Eetteröintireaktio: Hyytelöity tärkkelystahna saatetaan sitten reagoimaan propyleenioksidin (PO) kanssa katalyytin läsnä ollessa kontrolloiduissa olosuhteissa. Propyleenioksidi reagoi tärkkelysmolekyylin hydroksyyliryhmien (-OH) kanssa, mikä johtaa hydroksipropyyliryhmien (-OCH2CH(OH)CH3) kiinnittymiseen tärkkelysrunkoon.
4. Neutralointi ja puhdistus: Eetteröintireaktion jälkeen reaktioseos neutraloidaan ylimääräisten reagenssien tai katalyyttien poistamiseksi. Tuloksena oleva hydroksipropyylitärkkelyseetteri puhdistetaan sitten prosesseilla, kuten suodattamalla, pesemällä ja kuivaamalla epäpuhtauksien ja jäännöskemikaalien poistamiseksi.
5. Hiukkaskoon säätö: HPStE:n fysikaalisia ominaisuuksia, kuten hiukkaskokoa ja jakaumaa, voidaan säätää jauhatus- tai jauhatusprosesseilla haluttujen ominaisuuksien saavuttamiseksi tiettyihin sovelluksiin.

Hydroksipropyylitärkkelyseetterin fysikaaliset ominaisuudet voivat vaihdella tekijöistä, kuten substituutioasteesta (DS), molekyylipainosta, hiukkaskoosta ja prosessointiolosuhteista riippuen. Joitakin HPStE:n yleisiä fyysisiä ominaisuuksia ovat:

1. Ulkonäkö: HPStE on tyypillisesti valkoista luonnonvalkoista jauhetta, jonka hiukkaskokojakauma on hieno. Hiukkasten morfologia voi vaihdella pallomaisesta epäsäännölliseen muotoon valmistusprosessista riippuen.
2. Partikkelikoko: HPStE:n hiukkaskoko voi vaihdella muutamasta mikrometristä kymmeniin mikrometreihin, mikä vaikuttaa merkittävästi sen dispergoituvuuteen, liukoisuuteen ja toimivuuteen eri sovelluksissa.
3. Bulkkitiheys: HPStE:n bulkkitiheys vaikuttaa sen juoksevuuteen, käsittelyominaisuuksiin ja pakkausvaatimuksiin. Se mitataan tyypillisesti grammoina kuutiosenttimetriä kohden (g/cm³) tai kilogrammoina litraa kohden (kg/l).
4. Liukoisuus: HPStE ei liukene kylmään veteen, mutta voi dispergoida ja turvota kuumassa vedessä muodostaen viskooseja liuoksia tai geelejä. HPStE:n liukoisuus ja hydraatioominaisuudet voivat vaihdella tekijöistä, kuten DS:stä, molekyylipainosta ja lämpötilasta riippuen.
5. Viskositeetti: HPStE:llä on sakeuttamis- ja reologisia säätöominaisuuksia vesipitoisissa järjestelmissä, mikä vaikuttaa formulaatioiden viskositeettiin, virtauskäyttäytymiseen ja stabiilisuuteen. HPStE-liuosten viskositeetti riippuu tekijöistä, kuten pitoisuudesta, lämpötilasta ja leikkausnopeudesta.
6. Nesteytysnopeus: HPStE:n hydraationopeus viittaa nopeuteen, jolla se imee vettä ja turpoaa muodostaen viskooseja liuoksia tai geelejä. Tämä ominaisuus on tärkeä sovelluksissa, joissa vaaditaan nopeaa kosteutusta ja paksuuntumista.

hydroksipropyylitärkkelyseetterin valmistus ja fysikaaliset ominaisuudet on räätälöity vastaamaan erityisiä käyttövaatimuksia ja suorituskykykriteereitä, mikä tekee siitä monipuolisen ja arvokkaan lisäaineen eri teollisuudenaloilla ja formulaatioissa.