L'idrossipropilmetilcellulosa HPMC è un tipo di etere misto di cellulosa non ionico, diverso dall'etere misto di metilcarbossimetilcellulosa ionica e non reagisce con i metalli pesanti. A causa dei diversi rapporti tra contenuto di metossile e contenuto di idrossipropile nell'idrossipropilmetilcellulosa e diverse viscosità, è diventata una varietà di varietà con proprietà diverse, ad esempio alto contenuto di metossile e basso contenuto di idrossipropile. Le sue prestazioni sono vicine a quelle della metilcellulosa e nelle varietà a basso contenuto di metossile e ad alto contenuto di idrossipropile, le sue prestazioni sono vicine a quelle dell'idrossipropilmetilcellulosa. Tuttavia, in varie varietà, sebbene sia contenuta solo una piccola quantità di gruppo idrossipropilico o una piccola quantità di gruppo metossi, la solubilità in solventi organici o la temperatura di flocculazione in soluzione acquosa sono molto diverse.
1. La solubilità dell'idrossipropilmetilcellulosa
①Solubilità dell'idrossipropilmetilcellulosa in acqua L'idrossipropilmetilcellulosa è in realtà una metilcellulosa modificata dall'ossido di propilene (metilossipropilene), quindi ha ancora le stesse proprietà della metilcellulosa. La cellulosa è simile nella solubilità in acqua fredda e nell'insolubilità in acqua calda. Tuttavia, a causa del gruppo idrossipropilico modificato, la sua temperatura di gelificazione in acqua calda è molto più elevata di quella della metilcellulosa. Ad esempio, la viscosità della soluzione acquosa di idrossipropilmetilcellulosa con contenuto di metossile al 2% DS=0,73 e contenuto di idrossipropile MS=0,46 è 500 mpa?s a 20°C. La temperatura del suo gel può raggiungere quasi i 100°C, mentre la metilcellulosa alla stessa temperatura è solo di circa 55°C. Anche la sua solubilità in acqua è stata notevolmente migliorata. Ad esempio, l'idrossipropilmetilcellulosa polverizzata (forma granulare di 0,2~0,5 mm a 20°C con una viscosità del 4% di soluzione acquosa fino a 2pa?s può essere utilizzata a temperatura ambiente, è facilmente solubile in acqua senza raffreddamento.
②La solubilità dell'idrossipropilmetilcellulosa in solventi organici Anche la solubilità dell'idrossipropilmetilcellulosa nei solventi organici è migliore di quella della metilcellulosa e la metilcellulosa deve avere un grado di sostituzione metossilica pari a Prodotti superiore a 2,1 e idrossipropilmetilcellulosa ad alta viscosità contenente idrossipropil MS=1,5~1,8 e metossi DS=0,2~1,0 e un grado di sostituzione totale superiore a 1,8 sono solubili in metanolo anidro e soluzioni etanoliche medie, termoplastiche e solubili in acqua. È anche solubile in idrocarburi clorurati come diclorometano e cloroformio e in solventi organici come acetone, isopropanolo e alcool diacetone. La sua solubilità nei solventi organici è migliore di quella solubile in acqua.
2. Fattori che influenzano la viscosità dell'idrossipropilmetilcellulosa
Fattori che influenzano la viscosità dell'idrossipropilmetilcellulosa La determinazione standard della viscosità dell'idrossipropilmetilcellulosa, come altri eteri di cellulosa, si basa su una soluzione acquosa al 2% a 20°C. La viscosità dello stesso prodotto aumenta con l'aumentare della concentrazione. Per prodotti con pesi molecolari diversi alla stessa concentrazione, i prodotti con pesi molecolari maggiori hanno una viscosità maggiore. Il suo rapporto con la temperatura è simile a quello della metilcellulosa. Quando la temperatura aumenta, la viscosità inizia a diminuire, ma quando raggiunge una certa temperatura, la viscosità aumenta improvvisamente e avviene la gelificazione. La temperatura del gel dei prodotti a bassa viscosità è più elevata. è alto. Il suo punto di gelificazione non è correlato solo alla viscosità dell'etere, ma anche al rapporto di composizione di metossi e idrossipropile nell'etere e al grado totale di sostituzione. Va notato che anche l'idrossipropilmetilcellulosa è pseudoplastica e la sua soluzione è stabile a temperatura ambiente senza alcuna degradazione della viscosità tranne la possibilità di degradazione enzimatica.
3. Resistenza all'acido idrossipropilmetilcellulosico e agli alcali
Resistenza all'acido e agli alcali dell'idrossipropilmetilcellulosa L'idrossipropilmetilcellulosa è generalmente stabile agli acidi e agli alcali e non viene influenzata nell'intervallo di pH 2~12. Può sopportare una certa quantità di acido leggero. Come acido formico, acido acetico, acido citrico, acido succinico, acido fosforico, acido borico, ecc. Tuttavia, l'acido concentrato ha l'effetto di ridurre la viscosità. Gli alcali come la soda caustica, la potassa caustica e l'acqua di calce non hanno alcun effetto su di essa, ma possono aumentare leggermente la viscosità della soluzione, e quindi in futuro si verificherà un fenomeno di lento declino.
4. Miscibilità dell'idrossipropilmetilcellulosa
Miscibilità dell'idrossipropilmetilcellulosa La soluzione di idrossipropilmetilcellulosa può essere miscelata con un composto polimerico idrosolubile per diventare una soluzione uniforme e trasparente con maggiore viscosità. Questi composti polimerici includono polietilenglicole, polivinilacetato, polisilossano, polimetilvinilsilossano, idrossietilcellulosa e metilcellulosa. Anche i composti polimerici naturali come gomma arabica, gomma di semi di carrube, gomma karaya, ecc. hanno una buona miscibilità con la sua soluzione. L'idrossipropilmetilcellulosa può anche essere miscelata con mannitolo o esteri di sorbitolo dell'acido stearico o dell'acido palmitico e può anche essere miscelata con glicerina, sorbitolo e mannitolo. Questi composti possono essere usati come idrossipropilmetilcellulosa. Plastificante a base di cellulosa.
5. Insolubilità e solubilità in acqua dell'idrossipropilmetilcellulosa
Gli eteri di cellulosa idrosolubili insolubili dell'idrossipropilmetilcellulosa possono essere reticolati superficialmente con aldeidi e questi eteri idrosolubili vengono precipitati nella soluzione e diventano insolubili in acqua. Le aldeidi che rendono insolubile l'idrossipropilmetilcellulosa includono formaldeide, gliossale, succinaldeide, adipaldeide, ecc. Quando si utilizza la formaldeide, è necessario prestare particolare attenzione al valore del pH della soluzione, tra cui il gliossale reagisce più velocemente. Pertanto, il gliossale è comunemente usato come agente reticolante nella produzione industriale. Il dosaggio di questo tipo di agente reticolante nella soluzione è pari allo 0,2%~10% della massa eterea, preferibilmente al 7%~10%, e il 3,3%~6% è il più adatto per il gliossale. La temperatura generale del trattamento è 0~30℃ e la durata è 1~120 minuti. La reazione di reticolazione deve essere effettuata in condizioni acide. Generalmente, alla soluzione viene aggiunto acido forte inorganico o acido carbossilico organico per regolare il pH della soluzione a circa 2~6, preferibilmente tra 4~6, e quindi vengono aggiunte aldeidi per effettuare la reazione di reticolazione. . Gli acidi utilizzati includono acido cloridrico, acido solforico, acido fosforico, acido formico, acido acetico, acido idrossiacetico, acido succinico o acido citrico, tra i quali è adatto l'acido formico o l'acido acetico, e l'acido formico è il più ottimale. L'acido e l'aldeide possono anche essere aggiunti simultaneamente per consentire alla soluzione di reticolare nell'intervallo di pH desiderato. Questa reazione viene spesso utilizzata nel processo di trattamento finale nel processo di preparazione degli eteri di cellulosa. Dopo che l'etere di cellulosa è stato insolubilizzato, è conveniente lavare e purificare con acqua a 20~25°C. Quando il prodotto è in uso, è possibile aggiungere una sostanza alcalina alla soluzione del prodotto per regolare il pH della soluzione in modo che sia alcalino e il prodotto si dissolverà rapidamente nella soluzione. Questo metodo è applicabile anche alla soluzione di etere di cellulosa trasformata in una pellicola e quindi la pellicola viene lavorata per renderla una pellicola insolubile.
6. L'idrossipropilmetilcellulosa è resistente agli enzimi
L'idrossipropilmetilcellulosa è resistente agli enzimi. In teoria, i derivati della cellulosa, come ciascun gruppo anidroglucosio, hanno un gruppo sostituente saldamente legato, che non è facile da infettare da parte dei microrganismi, ma in realtà il prodotto finito Quando il valore di sostituzione supera 1, verrà anche degradato dagli enzimi, ciò significa che il grado di sostituzione di ciascun gruppo sulla catena della cellulosa non è sufficientemente uniforme e i microrganismi possono erodere vicino ai gruppi anidroglucosio non sostituiti per formare zuccheri. , che vengono assorbiti come nutrienti per i microrganismi. Pertanto, se aumenta il grado di sostituzione dell'eterificazione della cellulosa, aumenta anche la resistenza all'erosione enzimatica dell'etere di cellulosa. È stato riportato che la viscosità residua dell'idrossipropilmetilcellulosa (DS=1,9) è del 13,2%, la metilcellulosa (DS=1,83) è del 7,3% e la metilcellulosa (DS=1,66) è del 3,8% e l'idrossietilcellulosa è dell'1,7%. Si può vedere che l'abilità antienzimatica dell'idrossipropilmetilcellulosa è forte. Pertanto, l'eccellente resistenza enzimatica dell'idrossipropilmetilcellulosa, combinata con le sue buone proprietà di disperdibilità, addensamento e formazione di film, viene generalmente utilizzata nei rivestimenti in emulsione acquosa, ecc., e generalmente non richiede l'aggiunta di conservanti. Tuttavia, per la conservazione a lungo termine della soluzione o per la possibile contaminazione del mondo esterno, è possibile aggiungere precauzionalmente conservanti e la scelta può essere determinata in base ai requisiti finali della soluzione. L'acetato di fenilmercurio e il fluorosilicato di manganese sono conservanti efficaci, ma hanno entrambi tossicità, è necessario prestare attenzione all'operazione e il dosaggio è generalmente di 1 ~ 5 mg di acetato di fenilmercurio per litro di soluzione.
7. Proprietà della pellicola di idrossipropilmetilcellulosa
Le prestazioni del film di idrossipropilmetilcellulosa L'idrossipropilmetilcellulosa ha eccellenti proprietà filmogene e la sua soluzione acquosa o soluzione di solvente organico è rivestita su una lastra di vetro e diventa incolore e trasparente dopo l'essiccazione. E film duro. Ha una buona resistenza all'umidità e rimane solido alle alte temperature. Ad esempio, l'aggiunta di un plastificante igroscopico può migliorarne l'allungamento e la flessibilità. Per migliorare la flessibilità, i plastificanti come la glicerina e il sorbitolo sono i più adatti. La concentrazione generale della soluzione è del 2%~3% e la quantità di plastificante è del 10%~20% di etere di cellulosa. Se il contenuto di plastificante è troppo elevato, in condizioni di elevata umidità si verificherà il fenomeno del ritiro della disidratazione colloidale. La resistenza alla trazione della pellicola con plastificante aggiunto è molto maggiore di quella senza plastificante, ed aumenta con l'aumentare della quantità aggiunta. Per quanto riguarda l'igroscopicità del film, anch'essa aumenta all'aumentare della quantità di plastificante.
Orario di pubblicazione: 13 ottobre 2022