Гидроксипропилметилцеллюлоза (HPMC, Hydroxypropylmethylcellulose) құрылыста, медицинада, тамақ және басқа салаларда кеңінен қолданылатын маңызды целлюлоза эфирі және әсіресе құрылыс материалдарында кең таралған. HPMC суды ұстап тұру оның маңызды қасиеттерінің бірі болып табылады және көптеген қолдану сценарийлерінің тиімділігінде шешуші рөл атқарады. HPMC суды ұстауға әсер ететін факторларға молекулалық құрылым, алмастыру дәрежесі, молекулалық масса, ерігіштік, қоршаған орта температурасы, қоспалар және т.б.
1. Молекулалық құрылым
HPMC - молекулалық құрылымы суды ұстауға айтарлықтай әсер ететін целлюлоза туындысы. HPMC молекулалық құрылымында гидрофильді гидроксил (-OH), липофильді метил (-CH₃) және гидроксипропил (-CH₂CHOHCH₃) бар. Осы гидрофильді және липофильді топтардың үлес салмағы мен таралуы HPMC суды ұстау өнімділігіне тікелей әсер етеді.
Гидроксил топтарының рөлі: Гидроксил топтары су молекулаларымен сутегі байланысын құра алатын гидрофильді топтар болып табылады, осылайша HPMC суды ұстауды жақсартуға көмектеседі.
Метил және гидроксипропил топтарының рөлі: Бұл топтар гидрофобты болып табылады және HPMC судағы ерігіштігі мен гельдену температурасына әсер етуі мүмкін, осылайша суды ұстау өнімділігіне әсер етеді.
2. Ауыстыру дәрежесі
Ауыстыру дәрежесі (ДС) целлюлоза молекулаларындағы алмастырылған гидроксил топтарының орташа санын білдіреді. HPMC үшін әдетте метоксидің (-OCH₃) және гидроксипропоксидің (-OCH₂CHOHCH₃) алмастыру дәрежесі, яғни метоксидің (MS) және гидроксипропоксидің (HP) орын басу дәрежесіне қатысты:
Ауыстырудың жоғары дәрежесі: Ауыстыру дәрежесі неғұрлым жоғары болса, HPMC гидрофильді топтары соғұрлым көп болады және теориялық тұрғыдан суды ұстап тұру жақсарады. Дегенмен, ауыстырудың тым жоғары дәрежесі шамадан тыс ерігіштікке әкелуі мүмкін және суды ұстау әсері төмендеуі мүмкін.
Ауыстырудың төмен дәрежесі: алмастыру дәрежесі төмен HPMC суда нашар ерігіштікке ие, бірақ қалыптасқан желі құрылымы тұрақтырақ болуы мүмкін, осылайша суды жақсы ұстап тұрады.
Белгілі бір ауқымдағы ауыстыру дәрежесін реттеу HPMC суды ұстауды оңтайландырады. Жалпы алмастыру дәрежесі диапазоны әдетте метокси үшін 19-30% және гидроксипропокси үшін 4-12% құрайды.
3. Молекулалық салмақ
HPMC молекулалық салмағы оның суды ұстауына айтарлықтай әсер етеді:
Жоғары молекулалық салмақ: жоғары молекулалық салмағы бар HPMC ұзағырақ молекулалық тізбектерге ие және көбірек суды сыйғызып, сақтай алатын, осылайша суды ұстауды жақсартатын тығызырақ желі құрылымын құрайды.
Төмен молекулалық салмақ: төмен молекулалық салмағы бар HPMC молекулалары қысқарақ және салыстырмалы түрде әлсіз су ұстау қабілетіне ие, бірақ жақсы ерігіштікке ие және тезірек ерітуді қажет ететін қолданбаларға жарамды.
Әдетте құрылыс материалдарында қолданылатын HPMC молекулалық салмағы 80 000-нан 200 000-ға дейін болады.
4. Ерігіштік
HPMC ерігіштігі оның суды ұстауына тікелей әсер етеді. Жақсы ерігіштік HPMC матрицада толығымен дисперсті болуына көмектеседі, осылайша біркелкі суды сақтайтын құрылымды құрайды. Ерігіштікке мыналар әсер етеді:
Еріту температурасы: HPMC суық суда баяу ериді, бірақ жылы суда тезірек ериді. Дегенмен, тым жоғары температура HPMC тым жоғары еруіне әкеледі, бұл оның су ұстайтын құрылымына әсер етеді.
рН мәні: HPMC рН мәніне сезімтал және бейтарап немесе әлсіз қышқыл ортада жақсы ерігіштікке ие. Ол рН шектен тыс мәндерінде нашарлауы немесе ерігіштігін төмендетуі мүмкін.
5. Қоршаған орта температурасы
Температура HPMC суды ұстауға айтарлықтай әсер етеді:
Төмен температура: Төмен температурада HPMC ерігіштігі төмендейді, бірақ тұтқырлығы жоғарырақ, бұл тұрақты суды сақтайтын құрылымды құра алады.
Жоғары температура: Жоғары температура HPMC еруін жылдамдатады, бірақ суды сақтайтын құрылымға зақым келтіруі және оның суды ұстау әсеріне әсер етуі мүмкін. Әдетте, жақсы суды 40 ° C-тан төмен ұстауға болады.
6. Қоспалар
HPMC көбінесе практикалық қолданбаларда басқа қоспалармен бірге қолданылады. Бұл қоспалар HPMC судың сақталуына әсер етуі мүмкін:
Пластификаторлар: глицерин және этиленгликоль сияқты HPMC икемділігін және суды ұстауын жақсарта алады.
Толтырғыштар: гипс және кварц ұнтағы сияқты HPMC суды ұстап тұруға әсер етеді және HPMC-мен әрекеттесу арқылы оның дисперсиясы мен еру сипаттамаларын өзгертеді.
7. Қолдану шарттары
HPMC суды ұстау өнімділігі әртүрлі қолдану жағдайларында да әсер етеді:
Құрылыс шарттары: құрылыс уақыты, қоршаған ортаның ылғалдылығы және т.б. HPMC суды ұстау әсеріне әсер етеді.
Қолдану мөлшері: HPMC мөлшері судың сақталуына тікелей әсер етеді. Әдетте, жоғары дозасы бар HPMC цемент ерітіндісінде және басқа материалдарда суды жақсы ұстау әсерін көрсетеді.
HPMC суды ұстауға әсер ететін көптеген факторлар бар, соның ішінде оның молекулалық құрылымы, алмастыру дәрежесі, молекулалық салмағы, ерігіштігі, қоршаған орта температурасы, қоспалар және нақты қолдану жағдайлары. Қолдану процесінде осы факторларды ұтымды таңдау және реттеу арқылы HPMC суды ұстау өнімділігін әртүрлі өрістердің қажеттіліктерін қанағаттандыру үшін оңтайландыруға болады.
Жіберу уақыты: 24 маусым-2024 ж