Hidroksipropil metilceluloza HPMC je vrsta neionskog celuloznog miješanog etera. Za razliku od miješanog etera ionske metil karboksimetil celuloze, ne reagira s teškim metalima. Zbog različitih omjera sadržaja metoksila i sadržaja hidroksipropila u hidroksipropil metilcelulozi i različitih viskoznosti, postoji mnogo varijanti s različitim svojstvima, na primjer, visokim sadržajem metoksila i niskim sadržajem hidroksipropila. Njegove su performanse slične onima metil celuloze, dok su performanse nizak sadržaj metoksi i visok sadržaj hidroksipropila je blizak onom kod hidroksipropil metil celuloze. Međutim, u svakoj vrsti, iako je sadržana samo mala količina hidroksipropilne skupine ili mala količina metoksilne skupine, topljivost u organskim otapalima ili temperatura flokulacije u vodenoj otopini prilično su različite.
1. Topivost hidroksipropil metilceluloze
①Topivost hidroksipropil metilceluloze u vodi Hidroksipropil metilceluloza je zapravo vrsta metilceluloze modificirane propilen oksidom (metoksipropilen), tako da i dalje ima ista svojstva kao metil celuloza. Celuloza ima slične karakteristike topljivosti u hladnoj vodi i netopljivosti u vrućoj vodi. Međutim, zbog modificirane hidroksipropilne skupine, njegova temperatura geliranja u vrućoj vodi mnogo je viša od temperature metilceluloze. Na primjer, viskoznost vodene otopine hidroksipropil metilceluloze sa 2% stupnjem supstitucije sadržaja metoksi DS=0,73 i sadržajem hidroksipropila MS=0,46 je produkt od 500 mpa?s na 20°C, a njegova temperatura gela može doseći blizu 100° C, dok je metilceluloza pri istoj temperaturi samo oko 55°C. Što se tiče njegovog otapanja u vodi, ono je također znatno poboljšano. Na primjer, praškasta hidroksipropil metilceluloza (proizvod s veličinom čestica od 0,2~0,5 mm i viskoznošću 4% vodene otopine od 2pa?s na 20°C može se kupiti na sobnoj temperaturi, lako je topiv u vodi bez hlađenja .
②Topivost hidroksipropil metilceluloze u organskim otapalima Topivost hidroksipropil metilceluloze u organskim otapalima također je bolja od topljivosti metilceluloze. Za proizvode iznad 2,1, hidroksipropil metilceluloza visoke viskoznosti koja sadrži hidroksipropil MS=1,5~1,8 i metoksi DS=0,2~1,0, s ukupnim stupnjem supstitucije iznad 1,8, topljiva je u otopinama bezvodnog metanola i etanola Srednje, te termoplastična i topljiva u vodi . Također je topiv u kloriranim ugljikovodicima kao što su metilen klorid i kloroform i organskim otapalima kao što su aceton, izopropanol i diaceton alkohol. Njegova topljivost u organskim otapalima je bolja od topljivosti u vodi.
2. Čimbenici koji utječu na viskoznost hidroksipropil metilceluloze
Čimbenici koji utječu na viskoznost hidroksipropil metil celuloze Standardno određivanje viskoznosti hidroksipropil metil celuloze isto je kao i za druge celulozne etere. Mjeri se na 20°C s 2% vodenom otopinom kao standardom. Viskoznost istog proizvoda raste s porastom koncentracije. Za proizvode s različitim molekularnim težinama pri istoj koncentraciji, proizvod s većom molekularnom masom ima veću viskoznost. Njegov odnos s temperaturom sličan je odnosu metil celuloze. Kada temperatura poraste, viskoznost se počinje smanjivati, ali kada se postigne određena temperatura, viskoznost naglo raste i dolazi do geliranja. Temperatura gela proizvoda niske viskoznosti je viša. je visoka. Njegova točka geliranja nije povezana samo s viskoznošću etera, već i s omjerom sastava metoksilne skupine i hidroksipropilne skupine u eteru i veličinom ukupnog stupnja supstitucije. Mora se napomenuti da je hidroksipropil metilceluloza također pseudoplastična, a njezina je otopina stabilna na sobnoj temperaturi bez ikakve degradacije viskoznosti osim mogućnosti enzimatske degradacije.
3. Hidroksipropil metilceluloza je otporna na kiseline i lužine
Otpornost na hidroksipropil metilcelulozu na kiseline i lužine Hidroksipropil metilceluloza općenito je stabilna na kiseline i lužine i ne utječe na nju u rasponu pH 2~12. Može izdržati određenu količinu lake kiseline, kao što je mravlja kiselina, octena kiselina, limunska kiselina, jantarna kiselina, fosforna kiselina, borna kiselina itd. Ali koncentrirana kiselina ima učinak smanjenja viskoznosti. Alkalije kao što su kaustična soda, kaustična potaša i vapnena voda nemaju utjecaja na nju, ali mogu malo povećati viskoznost otopine, a zatim je polako smanjiti.
4. Mogućnost miješanja hidroksipropil metilceluloze
Mogućnost miješanja hidroksipropil metilceluloze Otopina hidroksipropil metilceluloze može se miješati s polimernim spojevima topivim u vodi kako bi postala jednolika i prozirna otopina veće viskoznosti. Ovi polimerni spojevi uključuju polietilen glikol, polivinil acetat, polisilikon, polimetilvinilsiloksan, hidroksietil celulozu i metil celulozu. Prirodni visokomolekularni spojevi kao što su guma arabika, guma rogača, karaya guma, itd. također imaju dobru kompatibilnost s njegovom otopinom. Hidroksipropil metilceluloza se također može miješati s manitol esterom ili sorbitol esterom stearinske kiseline ili palmitinske kiseline, a također se može miješati s glicerinom, sorbitolom i manitolom, a ti se spojevi mogu koristiti kao hidroksipropil metilcelulozni plastifikator za celulozu.
5. Insolubilizacija i topljivost u vodi hidroksipropil metilceluloze
Netopivi u vodi topljivi celulozni eteri hidroksipropil metilceluloze mogu se umrežiti s aldehidima na površini, tako da se ti vodotopivi eteri talože u otopini i postaju netopljivi u vodi. Aldehidi koji čine hidroksipropil metilcelulozu netopljivom uključuju formaldehid, glioksal, jantarni aldehid, adipaldehid itd. Kod upotrebe formaldehida posebnu pozornost treba obratiti na pH vrijednost otopine, među kojima glioksal brže reagira, pa se glioksal obično koristi kao umrežuvač agent u industrijskoj proizvodnji. Količina ove vrste sredstva za umrežavanje u otopini je 0,2%~10% mase etera, poželjno 7%~10%, na primjer, 3,3%~6% glioksala je najprikladnije. Opća temperatura tretmana je 0~30 ℃, a vrijeme je 1~120 min. Reakcija umrežavanja mora se provesti u kiselim uvjetima. Općenito, otopini se prvo dodaje anorganska jaka kiselina ili organska karboksilna kiselina kako bi se pH otopine podesio na oko 2~6, po mogućnosti između 4~6, a zatim se dodaju aldehidi da se provede reakcija unakrsnog povezivanja. Korištena kiselina ima klorovodičnu kiselinu, sumpornu kiselinu, fosfornu kiselinu, mravlju kiselinu, octenu kiselinu, hidroksioctenu kiselinu, jantarnu kiselinu ili limunsku kiselinu itd., pri čemu se s mravljom kiselinom ili octenom kiselinom preporučuje, a mravlja kiselina je optimalna. Kiselina i aldehid se također mogu dodati istovremeno kako bi se omogućilo da otopina prođe reakciju umrežavanja unutar željenog pH raspona. Ova se reakcija često koristi u završnom procesu obrade u procesu pripreme celuloznih etera. Nakon što je celulozni eter netopljiv, pogodno je isprati i pročistiti vodom na 20~25°C. Kada je proizvod u upotrebi, alkalne tvari mogu se dodati u otopinu proizvoda kako bi se pH otopine prilagodio tako da bude alkalni, a proizvod će se brzo otopiti u otopini. Ova je metoda također primjenjiva na obradu filma nakon što se otopina celuloznog etera pretvori u film kako bi postao netopljivi film.
6. Otpornost hidroksipropil metilceluloze na enzime
Otpornost na enzime hidroksipropil metilceluloze je teoretski derivata celuloze, kao što je svaka anhidroglukozna skupina, ako postoji čvrsto vezana supstituentska skupina, nije je lako zaraziti mikroorganizmima, ali zapravo je gotov proizvod Kada vrijednost supstitucije premaši 1, također će se razgraditi enzimima, što znači da stupanj supstitucije svake skupine na celuloznom lancu nije dovoljno ujednačen, a mikroorganizmi mogu erodirati nesupstituiranu anhidroglukoznu skupinu i formirati šećere, kao hranjive tvari koje mikroorganizmi mogu apsorbirati. Stoga, ako se poveća stupanj eterifikacije supstitucije celuloze, povećat će se i otpornost na enzimsku eroziju celuloznog etera. Prema izvješćima, u kontroliranim uvjetima, rezultati hidrolize enzima, rezidualna viskoznost hidroksipropil metilceluloze (DS=1,9) je 13,2%, metilceluloze (DS=1,83) je 7,3%, metilceluloze (DS=1,66) je 3,8%, a hidroksietil celuloza je 1,7%. Može se vidjeti da hidroksipropil metilceluloza ima jaku antienzimsku sposobnost. Stoga se izvrsna otpornost hidroksipropil metilceluloze na enzime, u kombinaciji s dobrom disperzibilnošću, svojstvima zgušnjavanja i stvaranja filma, koristi u premazima vodene emulzije itd., i općenito ne treba dodavati konzervanse. Međutim, za dugotrajno skladištenje otopine ili moguću kontaminaciju izvana, preventivno se mogu dodati konzervansi, a izbor se može odrediti prema konačnim zahtjevima otopine. Fenilživin acetat i manganov fluorosilikat učinkoviti su konzervansi, ali svi imaju toksičnost, pa se mora obratiti pozornost na rad. Općenito, 1~5 mg fenilživinog acetata može se dodati otopini po litri doze.
7. Izvedba hidroksipropil metilcelulozne membrane
Učinak hidroksipropil metilceluloznog filma Hidroksipropil metilceluloza ima izvrsna svojstva stvaranja filma. Njegova vodena otopina ili otopina organskog otapala nanosi se na staklenu ploču, a nakon sušenja postaje bezbojna i prozirna. I težak film. Ima dobru otpornost na vlagu i ostaje čvrst na visokim temperaturama. Ako se doda higroskopni plastifikator, može se povećati njegova rastezljivost i fleksibilnost. Što se tiče poboljšanja fleksibilnosti, najprikladniji su plastifikatori poput glicerina i sorbitola. Općenito, koncentracija otopine je 2%~3%, a količina plastifikatora je 10%~20% celuloznog etera. Ako je sadržaj plastifikatora previsok, pri visokoj vlažnosti doći će do koloidnog dehidratacijskog skupljanja. Vlačna čvrstoća filma dodanog plastifikatoru mnogo je veća od one bez dodatka plastifikatora, a raste s povećanjem dodane količine. Što se tiče higroskopnosti filma, ona također raste s povećanjem količine plastifikatora.
Vrijeme objave: 1. travnja 2023