Hidroksipropilmetilceluloze (HPMC) ir daudzpusīgs polimērs, ko plaši izmanto kā biezinātāju dažādās nozarēs, piemēram, farmācijā, kosmētikā, pārtikā un celtniecības materiālos. HPMC biezinātāju sistēmu reoloģisko īpašību izpratne ir ļoti svarīga, lai optimizētu to veiktspēju dažādos lietojumos.
1. Viskozitāte:
HPMC biezinātāju sistēmām piemīt bīdes atšķaidīšana, kas nozīmē, ka to viskozitāte samazinās, palielinoties bīdes ātrumam. Šis īpašums ir izdevīgs lietojumos, kur nepieciešama vienkārša uzklāšana vai apstrāde, piemēram, krāsās un pārklājumos.
HPMC šķīdumu viskozitāti ietekmē tādi faktori kā polimēra koncentrācija, molekulmasa, aizstāšanas pakāpe, temperatūra un bīdes ātrums.
Pie zemiem bīdes ātrumiem HPMC šķīdumi uzvedas kā viskozi šķidrumi ar augstu viskozitāti, savukārt ar lielu bīdes ātrumu tie darbojas kā mazāk viskozi šķidrumi, atvieglojot plūsmu.
2. Tiksotropija:
Tiksotropija attiecas uz noteiktu šķidrumu īpašību atgūt viskozitāti, stāvot pēc bīdes sprieguma. HPMC biezinātāju sistēmām bieži ir tiksotropa uzvedība.
Kad tās tiek pakļautas bīdes spriedzei, garās polimēru ķēdes izlīdzinās plūsmas virzienā, samazinot viskozitāti. Pārtraucot bīdes spriegumu, polimēru ķēdes pakāpeniski atgriežas savā nejaušajā orientācijā, kā rezultātā palielinās viskozitāte.
Tiksotropija ir vēlama tādos lietojumos kā pārklājumi un līmvielas, kur materiālam ir jāsaglabā stabilitāte uzklāšanas laikā, bet tas viegli plūst zem bīdes.
3. Ienesīguma stress:
HPMC biezinātāju sistēmām bieži ir tecēšanas spriegums, kas ir minimālais spriegums, kas nepieciešams plūsmas uzsākšanai. Zem šī sprieguma materiāls uzvedas kā ciets un elastīgs.
HPMC šķīdumu tecēšanas spriegums ir atkarīgs no tādiem faktoriem kā polimēra koncentrācija, molekulmasa un temperatūra.
Teces spriegums ir svarīgs lietojumos, kur materiālam ir jāpaliek vietā, neplūstot zem sava svara, piemēram, vertikālos pārklājumos vai cieto daļiņu suspensijā krāsās.
4. Temperatūras jutība:
HPMC šķīdumu viskozitāti ietekmē temperatūra, un viskozitāte parasti samazinās, palielinoties temperatūrai. Šāda uzvedība ir raksturīga polimēru šķīdumiem.
Temperatūras jutība var ietekmēt HPMC biezinātāju sistēmu konsistenci un veiktspēju dažādos lietojumos, tādēļ ir nepieciešams pielāgot sastāvu vai procesa parametrus, lai saglabātu vēlamās īpašības dažādos temperatūras diapazonos.
5. Bīdes ātruma atkarība:
HPMC šķīdumu viskozitāte ir ļoti atkarīga no bīdes ātruma, jo augstāki bīdes ātrumi izraisa zemāku viskozitāti polimēru ķēžu izlīdzināšanas un stiepšanās dēļ.
Šo bīdes ātruma atkarību parasti apraksta jaudas likums vai Heršela-Bulklija modeļi, kas saista bīdes spriegumu ar bīdes ātrumu un tecēšanas spriegumu.
Izpratne par bīdes ātruma atkarību ir ļoti svarīga, lai prognozētu un kontrolētu HPMC biezinātāju sistēmu plūsmas uzvedību praktiskos lietojumos.
6. Koncentrācijas efekti:
HPMC koncentrācijas palielināšana šķīdumā parasti palielina viskozitāti un tecēšanas spriegumu. Šis koncentrācijas efekts ir būtisks, lai sasniegtu vēlamo konsistenci un veiktspēju dažādos lietojumos.
Tomēr ļoti augstās koncentrācijās HPMC šķīdumiem var būt želejveida uzvedība, veidojot tīkla struktūru, kas ievērojami palielina viskozitāti un tecēšanas spriegumu.
7. Sajaukšana un izkliedēšana:
Pareiza HPMC sajaukšana un izkliedēšana šķīdumā ir būtiska, lai visā sistēmā panāktu vienmērīgu viskozitāti un reoloģiskās īpašības.
Nepilnīga HPMC daļiņu izkliede vai aglomerācija var izraisīt nevienmērīgu viskozitāti un pasliktināt veiktspēju tādos lietojumos kā pārklājumi un līmvielas.
Lai nodrošinātu HPMC biezinātāju sistēmu optimālu izkliedi un veiktspēju, var izmantot dažādas sajaukšanas metodes un piedevas.
HPMC biezinātāju sistēmu reoloģiskajām īpašībām, tostarp viskozitātei, tiksotropijai, tecēšanas spriegumam, temperatūras jutībai, bīdes ātruma atkarībai, koncentrācijas efektiem un sajaukšanas/dispersijas uzvedībai, ir izšķiroša nozīme, nosakot to veiktspēju dažādos lietojumos. Šo īpašību izpratne un kontrole ir būtiska, lai izstrādātu uz HPMC balstītus produktus ar vēlamo konsistenci, stabilitāti un funkcionalitāti.
Ievietošanas laiks: 08.05.2024