Hidroksipropilmetilcelulozes HPMC ir sava veida nejonu celulozes jauktais ēteris. Atšķirībā no jonu metilkarboksimetilcelulozes jauktā ētera, tas nereaģē ar smagajiem metāliem. Tā kā hidroksipropilmetilcelulozē ir atšķirīgas metoksila satura un hidroksipropila satura attiecības un dažādas viskozitātes, ir daudz šķirņu ar dažādām īpašībām, piemēram, ar augstu metoksila saturu un zemu hidroksipropila saturu Tā veiktspēja ir tuva metilcelulozes veiktspējai, savukārt zems metoksi saturs un augsts hidroksipropila saturs ir tuvu hidroksipropilmetilcelulozes saturam. Tomēr katrā šķirnē, kaut arī ir tikai neliels daudzums hidroksipropilgrupas vai neliels daudzums metoksilgrupas, šķīdība organiskajos šķīdinātājos vai flokulācijas temperatūra ūdens šķīdumā ir diezgan atšķirīga.
1. Hidroksipropilmetilcelulozes šķīdība
①Hidroksipropilmetilcelulozes šķīdība ūdenī Hidroksipropilmetilceluloze faktiski ir sava veida metilceluloze, kas modificēta ar propilēna oksīdu (metoksipropilēnu), tāpēc tai joprojām ir tādas pašas īpašības kā metilcelulozei Celulozei ir līdzīgas šķīdības aukstā ūdenī un karstā ūdenī nešķīstības īpašības. Tomēr modificētās hidroksipropilgrupas dēļ tā želejas temperatūra karstā ūdenī ir daudz augstāka nekā metilcelulozes temperatūra. Piemēram, hidroksipropilmetilcelulozes ūdens šķīduma viskozitāte ar 2% metoksi satura aizvietošanas pakāpi DS=0,73 un hidroksipropila saturu MS=0,46 ir 500 mpa?s produkts 20°C temperatūrā, un tā gēla temperatūra var sasniegt tuvu 100°. C, savukārt metilceluloze tajā pašā temperatūrā ir tikai aptuveni 55°C. Kas attiecas uz tā šķīdināšanu ūdenī, tas arī ir ievērojami uzlabots. Piemēram, pulverizēto hidroksipropilmetilcelulozi (produktu ar daļiņu izmēru 0,2–0,5 mm un 4% ūdens šķīduma viskozitāti 2pa?s 20°C temperatūrā var iegādāties Istabas temperatūrā, tas viegli šķīst ūdenī bez atdzesēšanas .
②Hidroksipropilmetilcelulozes šķīdība organiskajos šķīdinātājos Arī hidroksipropilmetilcelulozes šķīdība organiskajos šķīdinātājos ir labāka nekā metilcelulozes šķīdība. Produktiem virs 2,1 augstas viskozitātes hidroksipropilmetilceluloze, kas satur hidroksipropila MS=1,5–1,8 un metoksi DS=0,2–1,0, ar kopējo aizvietošanas pakāpi virs 1,8, šķīst bezūdens metanola un etanola šķīdumos Vidējā, termoplastiskā un ūdenī šķīstošā . Tas šķīst arī hlorētos ogļūdeņražos, piemēram, metilēnhlorīda un hloroforma, un organiskos šķīdinātājos, piemēram, acetonā, izopropanolā un diacetona spirtā. Tā šķīdība organiskajos šķīdinātājos ir labāka nekā šķīdība ūdenī.
2. Hidroksipropilmetilcelulozes viskozitāti ietekmējošie faktori
Hidroksipropilmetilcelulozes viskozitāti ietekmējošie faktori Hidroksipropilmetilcelulozes standarta viskozitātes noteikšana ir tāda pati kā citiem celulozes ēteriem. To mēra 20°C temperatūrā, izmantojot 2% ūdens šķīdumu kā standartu. Tā paša produkta viskozitāte palielinās, palielinoties koncentrācijai. Produktiem ar dažādu molekulmasu vienā un tajā pašā koncentrācijā produktam ar lielāku molekulmasu ir lielāka viskozitāte. Tā saistība ar temperatūru ir līdzīga metilcelulozes saistībai. Temperatūrai paaugstinoties, viskozitāte sāk samazināties, bet, sasniedzot noteiktu temperatūru, viskozitāte pēkšņi paaugstinās un notiek želeja. Produktiem ar zemu viskozitāti gēla temperatūra ir augstāka. ir augsts. Tās želejas punkts ir saistīts ne tikai ar ētera viskozitāti, bet arī ar metoksilgrupas un hidroksipropilgrupas sastāva attiecību ēterī un kopējās aizvietošanas pakāpes lielumu. Jāņem vērā, ka arī hidroksipropilmetilceluloze ir pseidoplastiska, un tās šķīdums ir stabils istabas temperatūrā, nesamazinot viskozitāti, izņemot fermentatīvās sadalīšanās iespēju.
3. Hidroksipropilmetilceluloze ir izturīga pret skābēm un sārmiem
Hidroksipropilmetilcelulozes skābes un sārmu izturība Hidroksipropilmetilceluloze parasti ir stabila pret skābēm un sārmiem un netiek ietekmēta pH diapazonā no 2 līdz 12. Tas var izturēt noteiktu daudzumu gaismas skābes, piemēram, skudrskābe, etiķskābe, citronskābe, dzintarskābe, fosforskābe, borskābe uc Bet koncentrēta skābe samazina viskozitāti. Sārmi, piemēram, kaustiskā soda, kaustiskais potašs un kaļķa ūdens, to neietekmē, taču tie var nedaudz palielināt šķīduma viskozitāti un pēc tam to lēnām samazināt.
4. Hidroksipropilmetilcelulozes sajaukšanās spēja
Hidroksipropilmetilcelulozes sajaucamība Hidroksipropilmetilcelulozes šķīdumu var sajaukt ar ūdenī šķīstošiem polimēru savienojumiem, lai kļūtu par viendabīgu un caurspīdīgu šķīdumu ar lielāku viskozitāti. Šie polimēru savienojumi ir polietilēnglikols, polivinilacetāts, polisilikons, polimetilvinilsiloksāns, hidroksietilceluloze un metilceluloze. Dabiskiem lielmolekulāriem savienojumiem, piemēram, gumijas arābijai, ceratoniju sveķiem, karajas sveķiem utt., ir arī laba saderība ar tā šķīdumu. Hidroksipropilmetilcelulozi var arī sajaukt ar stearīnskābes vai palmitīnskābes mannīta esteri vai sorbīta esteri, kā arī var sajaukt ar glicerīnu, sorbītu un mannītu, un šos savienojumus var izmantot kā hidroksipropilmetilcelulozes plastifikatoru celulozes iegūšanai.
5. Hidroksipropilmetilcelulozes nešķīdība un šķīdība ūdenī
Hidroksipropilmetilcelulozes nešķīstošie ūdenī šķīstošie celulozes ēteri var tikt šķērssavienoti uz virsmas ar aldehīdiem, tādējādi šie ūdenī šķīstošie ēteri tiek nogulsnēti šķīdumā un kļūst ūdenī nešķīstoši. Aldehīdi, kas padara hidroksipropilmetilcelulozi nešķīstošu, ir formaldehīds, glioksāls, dzintarskābes aldehīds, adipaldehīds utt. Lietojot formaldehīdu, īpaša uzmanība jāpievērš šķīduma pH vērtībai, starp kurām glioksāls reaģē ātrāk, tāpēc glioksālu parasti izmanto kā šķērssaistīšanas līdzekli. aģents rūpnieciskajā ražošanā. Šāda veida šķērssaistīšanas līdzekļa daudzums šķīdumā ir 0,2–10% no ētera masas, vēlams 7%–10%, piemēram, vispiemērotākais ir 3,3–6% glioksāla. Vispārējā apstrādes temperatūra ir 0–30 ℃, un laiks ir 1–120 minūtes. Šķērssaistīšanas reakcija jāveic skābos apstākļos. Parasti šķīdumam vispirms pievieno neorganisku stipru skābi vai organisko karbonskābi, lai noregulētu šķīduma pH līdz aptuveni 2–6, vēlams no 4–6, un pēc tam pievieno aldehīdus, lai veiktu šķērssaistīšanas reakciju. Izmantotajai skābei ir sālsskābe, sērskābe, fosforskābe, skudrskābe, etiķskābe, hidroksietiķskābe, dzintarskābe vai citronskābe utt., kur kopā ar skudrskābi vai etiķskābi vēlams, un skudrskābe ir optimāla. Skābi un aldehīdu var pievienot arī vienlaikus, lai šķīdumam varētu veikt šķērssavienojuma reakciju vēlamajā pH diapazonā. Šo reakciju bieži izmanto galīgajā apstrādes procesā celulozes ēteru sagatavošanas procesā. Kad celulozes ēteris ir nešķīstošs, to ir ērti mazgāt un attīrīt ar ūdeni 20–25 ° C temperatūrā. Kad produkts tiek lietots, produkta šķīdumam var pievienot sārmainas vielas, lai šķīduma pH būtu sārmains, un produkts šķīdumā ātri izšķīst. Šī metode ir piemērojama arī plēves apstrādei pēc tam, kad celulozes ētera šķīdums ir izveidots plēvē, lai padarītu to par nešķīstošu plēvi.
6. Hidroksipropilmetilcelulozes enzīmu izturība
Hidroksipropilmetilcelulozes enzīmu rezistence teorētiski ir celulozes atvasinājumi, piemēram, katra anhidroglikozes grupa, ja ir stingri saistīta aizvietotāju grupa, nav viegli inficēties ar mikroorganismiem, bet faktiski gatavais produkts Kad aizvietošanas vērtība pārsniedz 1, tas tiks arī noārdīts ar fermentu palīdzību, kas nozīmē, ka katras celulozes ķēdes grupas aizvietošanas pakāpe nav pietiekami vienmērīga, un mikroorganismi var erodēt neaizvietotās anhidroglikozes grupu, veidojot cukurus, kas ir barības vielas, ko mikroorganismi absorbēt. Tāpēc, ja palielinās celulozes ēterizācijas aizstāšanas pakāpe, palielināsies arī izturība pret celulozes ētera fermentatīvo eroziju. Saskaņā ar ziņojumiem kontrolētos apstākļos fermentu hidrolīzes rezultāti, hidroksipropilmetilcelulozes (DS=1,9) atlikuma viskozitāte ir 13,2%, metilcelulozes (DS=1,83) ir 7,3%, metilcelulozes (DS=1,66) ir 3,8%. un hidroksietilceluloze ir 1,7%. Var redzēt, ka hidroksipropilmetilcelulozei ir spēcīga anti-enzīma spēja. Tāpēc hidroksipropilmetilcelulozes lieliskā enzīmu izturība apvienojumā ar tās labām dispersijas, sabiezēšanas un plēvi veidojošām īpašībām tiek izmantota ūdens emulsijas pārklājumos utt., un parasti tai nav jāpievieno konservanti. Tomēr šķīduma ilgstošai uzglabāšanai vai iespējamam piesārņojumam no ārpuses piesardzības nolūkos var pievienot konservantus, un izvēli var noteikt atbilstoši šķīduma galīgajām prasībām. Fenildzīvsudraba acetāts un mangāna fluorsilikāts ir efektīvi konservanti, taču tiem visiem piemīt Toksicitāte, operācijai jāpievērš uzmanība. Parasti šķīdumam var pievienot 1–5 mg fenildzīvsudraba acetāta uz litru devas.
7. Hidroksipropilmetilcelulozes membrānas veiktspēja
Hidroksipropilmetilcelulozes plēves veiktspēja Hidroksipropilmetilcelulozei ir lieliskas plēvi veidojošas īpašības. Tās ūdens šķīdums vai organiskā šķīdinātāja šķīdums tiek pārklāts uz stikla plāksnes, un pēc žāvēšanas tas kļūst bezkrāsains un caurspīdīgs. Un smaga filma. Tam ir laba mitruma izturība un tā saglabājas cieta augstā temperatūrā. Ja pievieno higroskopisku plastifikatoru, var uzlabot tā pagarinājumu un elastību. Elastības uzlabošanai vispiemērotākie ir plastifikatori, piemēram, glicerīns un sorbīts. Parasti šķīduma koncentrācija ir 2% ~ 3%, un plastifikatora daudzums ir 10% ~ 20% celulozes ētera. Ja plastifikatora saturs ir pārāk augsts, augsta mitruma apstākļos notiks koloidālā dehidratācijas saraušanās. Ar plastifikatoru pievienotās plēves stiepes izturība ir daudz lielāka nekā bez plastifikatora pievienošanas, un tā palielinās, palielinoties pievienotajam daudzumam. Kas attiecas uz plēves higroskopiskumu, tas arī palielinās, palielinoties plastifikatora daudzumam.
Publicēšanas laiks: 01.04.2023