HPMC (Хидроксипропил метилцелулоза) е полимерен материјал широко користен во облоги и фармацевтски препарати, со добро формирање на филм, задебелување, стабилност и адхезија. Во областа на премази, HPMC главно се користи во системи за премачкување на база на вода, што може значително да ја подобри адхезијата на облогите и нивните вкупни перформанси.
1. Основни својства на HPMC
HPMC е нејонски дериват на целулоза со уникатни физички и хемиски својства. Во раствор, HPMC може да произведе физички и хемиски интеракции со површината на подлогата преку неговите молекуларни синџири, со што се формира филм со одредена механичка сила и еластичност. Овој филм има добра флексибилност и отпорност на пукнатини, што може да му помогне на облогата подобро да се прилагоди на површинските карактеристики на подлогата, а со тоа да ја подобри адхезијата.
Механизмот за формирање филм на HPMC е главно поврзан со карактеристиките на агрегација и вкрстено поврзување на неговите молекуларни синџири. Хидроксипропилните и метил групите во HPMC молекулата ја прават хидрофилна и хидрофобна во раствор. Оваа амфифилност му овозможува на HPMC да се состави самостојно во густа структура во системот за обложување на база на вода, а со тоа ја подобрува механичката цврстина и адхезијата на облогата.
2. Фактори кои влијаат на јачината на адхезија на облогите од HPMC
Концентрација на HPMC:
Концентрацијата на HPMC во облогата има значително влијание врз јачината на адхезија на облогата. Поголемата концентрација на HPMC ја зголемува вискозноста на облогата и ја подобрува својствата на формирање филм, а со тоа ја подобрува адхезијата на облогата на површината на подлогата. Сепак, превисоката концентрација на HPMC може да предизвика нерамна дебелина на облогата и да влијае на ефектот на адхезија. Истражувањата покажаа дека соодветната концентрација на HPMC може подобро да ја врзе облогата со површината на подлогата, а прениската или превисоката концентрација ќе има негативно влијание врз адхезијата.
pH вредност и температура на растворот:
Растворливоста на HPMC и неговите својства за формирање филм се под влијание на pH вредноста и температурата. Во кисела или алкална средина, растворливоста на молекулите на HPMC се менува, што пак влијае на силата на адхезија на облогата. Општо земено, условите со умерена pH вредност можат да ја одржат стабилноста на HPMC и да го промовираат неговото поврзување со површината на подлогата. Покрај тоа, температурата, исто така, влијае на мобилноста и брзината на формирање филм на HPMC молекуларниот синџир. Повисоките температури вообичаено можат да ја забрзаат стапката на испарување на растворот и да овозможат облогата да се формира брзо, но може да ја зголеми внатрешната напнатост на слојот на филмот, а со тоа да влијае на јачината на адхезија на облогата.
Молекуларна тежина на HPMC:
Молекуларната тежина на HPMC директно влијае на неговите реолошки својства и својствата за формирање филм во облогата. HPMC со поголема молекуларна тежина може да формира посилен филмски слој, со што се зголемува адхезијата на облогата, но неговата растворливост и флуидност се слаби, што лесно може да доведе до лошо израмнување на облогата и груба површина. Напротив, иако HPMC со помала молекуларна тежина има подобра растворливост и флуидност, неговата механичка сила по формирањето на филмот е мала, а подобрувањето на јачината на адхезија на облогата е ограничено. Затоа, изборот на HPMC со соодветна молекуларна тежина може да постигне рамнотежа помеѓу перформансите на облогата и адхезијата.
Ефект на задебелување на HPMC:
Како згуснувач, HPMC може значително да ја зголеми вискозноста на системот во облогата, а со тоа да ја подобри флуидноста и униформноста на облогата. Формирањето на униформа и густа филмска обвивка на површината на подлогата е клучот за подобрување на јачината на адхезија, а HPMC може да спречи обвивка од опаѓање или траги на проток на површината на подлогата со прилагодување на вискозноста на облогата, а со тоа подобрување на перформансите на адхезија на облогата.
3. Примена на HPMC во различни супстрати
Метални подлоги:
На металните површини, на адхезијата на облогата често влијае мазноста на металната површина и оксидниот слој. HPMC ги подобрува својствата за формирање филм и флексибилноста на облогата, правејќи ја облогата подобро да се вклопува на металната површина, намалувајќи ги дефектите на интерфејсот помеѓу облогата и металот, а со тоа ја подобрува адхезијата на облогата. Дополнително, HPMC може да работи и синергистички со други лепливи средства за дополнително подобрување на механичката цврстина на облогата.
Пластични подлоги:
Пластичните подлоги обично имаат мала површинска енергија и тешко е облогата цврсто да се залепи на нивните површини. Поради својата единствена молекуларна структура, HPMC може да формира силни водородни врски на пластичната површина, а со тоа да ја подобри адхезијата на облогата. Во исто време, како згуснувач, HPMC може да го оптимизира израмнувањето на облогата на пластичната површина и да избегне собирање или пукање на облогата.
Керамички и стаклени подлоги:
Површините на неорганските материјали како што се керамиката и стаклото се многу мазни и тешко е ефикасно да се залепи облогата. HPMC ја подобрува влажноста и адхезијата на облогата на површината на овие подлоги со тоа што делува како помошно средство за формирање филм во облогата. Покрај тоа, способноста за формирање филм на HPMC може да ги надомести ситните пукнатини генерирани од облогата на површината на подлогата и да ја подобри целокупната адхезија.
4. Ограничувања на примената и насоки за подобрување на HPMC
Иако HPMC има значително влијание врз подобрувањето на адхезијата на облогата, сепак има одредени ограничувања во практичната примена. На пример, HPMC има ограничен ефект врз подобрувањето на стабилноста на облогите во екстремни средини, особено при услови на висока влажност или висока температура, каде што неговите својства за формирање филм може да се намалат и облогата е склона да паѓа. Затоа, истражувачите истражуваат начини за дополнително подобрување на перформансите на HPMC преку хемиска модификација или мешање со други полимерни материјали. На пример, со воведување средства за вкрстување или други лепила со висока јачина, стабилноста на HPMC под тешки услови може да се подобри.
Како важен додаток за обложување, HPMC може значително да ја подобри цврстината на адхезијата на облогите. Неговите својства за формирање филм, својствата на задебелување и физичките и хемиските интеракции со површината на подлогата се клучни фактори во неговата функција. Со разумно прилагодување на концентрацијата, молекуларната тежина и условите на животната средина на HPMC, може да се оптимизира неговиот ефект врз подобрувањето на адхезијата на облогите. Во иднина, подобрувањето на перформансите на HPMC ќе донесе повеќе можности за примена во индустријата за премачкување, особено на полето на нови еколошки премази.
Време на објавување: Октомври-11-2024 година