Hidroksipropiletilceliuliozė (HPMC)yra vandenyje tirpus polimeras, plačiai naudojamas statybinėse medžiagose, farmacijos, maisto ir chemijos pramonėje. HPMC turi gerą sustorėjimą, vandens sulaikymą, plėvelės formavimo ir surišimo savybes, ir yra ypač svarbi cemento ir gipso pagrindu pagamintose medžiagose. Kimacell®HPMC ištirpinimo procesui įtakos turi daugybė veiksnių, tarp kurių hidratacijos vėlavimo charakteristika yra pagrindinis veiksnys, ypač statybų pramonėje, kuri nustato skiedinio, glaisto ir kitų produktų statybos efektyvumą ir galutinę kokybę. Todėl HPMC hidratacijos uždelsimo charakteristikų tyrimas turi didelę reikšmę medžiagų kompozicijų optimizavimui.
1. HPMC hidratacijos vėlavimo mechanizmas
HPMC tirpimas vandenyje apima keturis etapus: paviršiaus drėkinimas, dalelių dispersija, patinimas ir tirpimas. Kai įprastos HPMC dalelės tiesiogiai liečiasi su vandeniu, paviršiaus sluoksnis greitai sugers vandenį, kad susidarytų gelio sluoksnis, kuris trukdo tolesniam vidinių dalelių tirpimui, taip parodydamas hidratacijos vėlavimo reiškinį. Siekiant pagerinti statybos efektyvumą, kai kurie HPMC produktai yra specialiai apdorojami, pavyzdžiui, paviršiaus eterifikacija ar apdorojimas apdorojimu, kad būtų galima dar labiau prailginti hidratacijos laiką ir pagerinti atvirą laiką ir veikimą statybų metu.
Pagrindiniai veiksniai, darantys įtaką hidratacijos vėlavimui:
Dalelių dydžio pasiskirstymas: didesnės dalelės ištirpsta lėčiau nei mažos dalelės, o hidratacijos uždelsimo laikas yra ilgesnis.
Paviršiaus apdorojimas: Kai kurie HPMC yra sujungti kryžmiškai arba hidrofobiškai padengti, o tai gali žymiai atidėti hidrataciją.
Sprendimo temperatūra: padidėjusi temperatūra gali pagreitinti HPMC tirpimą, tačiau tai taip pat gali turėti įtakos hidratacijos uždelsimo charakteristikoms tam tikrame diapazone.
Tirpiklio sistema: elektrolitai, pH vertė ir kiti priedai gali paveikti HPMC tirpimo greitį ir hidratacijos vėlavimo laiką.
2. Eksperimentinis dizainas ir metodai
2.1 Eksperimentinės medžiagos
HPMC mėginiai (skirtingi klampai, skirtingi paviršiaus apdorojimo tipai)
Distiliuotas vanduo
Maišymo įtaisas
Viskozetras (pvz., Sukimosi viskozimetras)
Lazerio dalelių dydžio analizatorius
2.2 Eksperimentiniai veiksmai
Hidratacijos vėlavimo laiko nustatymas
Esant nuolatinei temperatūrai (25 ℃), tam tikras kiekis kimacell®HPMC lėtai buvo apibarstytas į distiliuotą vandenį nemaišant, o paviršiaus gelio sluoksniui susidaryti reikalingas laikas ir laikas, reikalingas norint visiškai sudrėkinti daleles.
Klampumo pokyčių matavimas
Tirpalo klampumas buvo matuojamas kas 5 minutes, naudojant sukimosi viskozimetrą, kad būtų užfiksuotas laipsniškas HPMC dalelių tirpimas.
Tirpumo testas
Mėginiai buvo atlikti skirtingais laiko momentais, o neišspręstos dalelės buvo atskirtos filtro membrana, kad būtų galima nustatyti tirpumo tendenciją laikui bėgant.
Dalelių dydžio analizė
Lazerio dalelių dydžio analizatoriui buvo naudojamas HPMC dalelių dalelių dalelių dalelių pasiskirstymo pokyčiams išmatuoti hidratacijos proceso metu, siekiant įvertinti hidratacijos vėlavimo poveikį.
3. Testo rezultatai ir analizė
Tyrimo rezultatai rodo, kad HPMC su skirtingais klampumo laipsniais ir paviršiaus apdorojimo metodais turi skirtingas hidratacijos vėlavimo charakteristikas. HPMC be paviršiaus apdorojimo greitai sudaro gelio sluoksnį vandenyje, o HPMC su specialiu paviršiaus apdorojimu yra žymiai atidėtas hidratacijos laikas ir tolygesnis tirpimas.
Klampumo poveikis hidratacijos vėlavimui
Dėl mažo molekulinės masės žemo klampumo HPMC dalelės turi trumpesnį hidratacijos vėlavimo laiką; Didelio klampumo HPMC dėl ilgos grandinės molekulinės struktūros turi ilgesnį hidratacijos vėlavimo laiką.
Paviršiaus apdorojimo poveikis hidratacijos vėlavimui
HPMC dalelės, apdorotos hidrofobine danga, sumažino pradinį vandenyje drėgnumą, o hidratacijos vėlavimo laikas gali būti pratęstas iki 10–30 minučių.
Dalelių dydžio pasiskirstymo poveikis
Smulkios dalelės turi trumpą hidratacijos vėlavimo laiką, o didesnės dalelės yra reikšmingesnės hidratacijos vėlavime dėl paviršiaus gelio sluoksnio įtakos.
Racionalus pasirinkimasHPMCGali optimizuoti savo pritaikymą statybose ir kitose pramonės šakose, pagerinti statybos rezultatus ir medžiagų stabilumą. Šis tyrimas gali suteikti mokslinį pagrindą, kaip optimizuoti HPMC ir vadovauti produkto kūrimo ir formulavimo koregavimui
Pašto laikas: 2012 m. Vasario 21 d