Гидроксипропил метилцеллюлоз (HPMC) нь анагаах ухаан, хүнс, барилга болон бусад салбарт өргөн хэрэглэгддэг ион бус целлюлозын эфир юм, ялангуяа эм бэлдмэл, барилгын материалын үйлдвэрлэлд өргөн хэрэглэгддэг. HPMC-ийн дулааны доройтлыг судлах нь боловсруулалтын явцад гарч болох гүйцэтгэлийн өөрчлөлтийг ойлгоход чухал ач холбогдолтой төдийгүй шинэ материал боловсруулах, бүтээгдэхүүний ашиглалтын хугацаа, аюулгүй байдлыг сайжруулахад чухал ач холбогдолтой юм.
HPMC-ийн дулааны задралын шинж чанар
Гидроксипропил метилцеллюлозын дулааны задралд голчлон түүний молекулын бүтэц, халаалтын температур, хүрээлэн буй орчны нөхцөл (агаар мандал, чийгшил гэх мэт) нөлөөлдөг. Молекулын бүтэц нь олон тооны гидроксил бүлэг, эфирийн холбоог агуулдаг тул өндөр температурт исэлдэх, задрах зэрэг химийн урвалд өртөмтгий байдаг.
HPMC-ийн дулааны задралын процессыг ихэвчлэн хэд хэдэн үе шатанд хуваадаг. Нэгдүгээрт, бага температурт (ойролцоогоор 50-150 ° C) HPMC нь чөлөөт ус, шингэсэн ус алдагдсанаас болж массын алдагдалд орж болох боловч энэ процесс нь химийн холбоог таслахгүй, зөвхөн физик өөрчлөлтийг агуулдаг. Температур улам өсөхөд (150°С-ээс дээш) HPMC-ийн бүтэц дэх эфирийн холбоо болон гидроксил бүлгүүд тасарч, молекулын гинжин хэлхээ тасарч, бүтцэд өөрчлөлт орно. Тодруулбал, HPMC ойролцоогоор 200-300°С хүртэл халаахад дулааны задралд орж эхэлдэг бөгөөд энэ үед молекул дахь метокси эсвэл гидроксипропил зэрэг гидроксил бүлгүүд болон хажуугийн гинжүүд аажмаар задарч, метанол, формац зэрэг жижиг молекулын бүтээгдэхүүн үүсгэдэг. хүчил ба бага хэмжээний нүүрсустөрөгч.
Дулааны доройтлын механизм
HPMC-ийн дулааны задралын механизм нь харьцангуй төвөгтэй бөгөөд олон үе шатыг агуулдаг. Түүний задралын механизмыг дараах байдлаар товч тайлбарлаж болно: температур өсөх тусам HPMC дахь эфирийн холбоо аажмаар задарч, жижиг молекулын хэсгүүдийг үүсгэдэг бөгөөд дараа нь ус, нүүрстөрөгчийн давхар исэл, нүүрстөрөгчийн дутуу исэл зэрэг хийн бүтээгдэхүүнүүдийг ялгаруулахын тулд цааш задардаг. Түүний дулааны доройтлын үндсэн замууд нь дараах алхмуудыг агуулна.
Шингэн алдалтын процесс: HPMC нь бага температурт физик шингэсэн ус болон бага хэмжээний холбоотой усыг алддаг бөгөөд энэ процесс нь түүний химийн бүтцийг устгадаггүй.
Гидроксил бүлгүүдийн задрал: 200-300°С орчим температурт HPMC молекулын гинжин хэлхээний гидроксил бүлгүүд пиролиз болж, ус болон гидроксил радикалуудыг үүсгэдэг. Энэ үед метокси ба гидроксипропилийн хажуугийн гинж нь аажмаар задарч, метанол, шоргоолжны хүчил гэх мэт жижиг молекулуудыг үүсгэдэг.
Үндсэн гинжний тасралт: Температурыг 300-400°С хүртэл нэмэгдүүлэх үед целлюлозын үндсэн гинжин хэлхээний β-1,4-гликозидын холбоо пиролизид орж жижиг дэгдэмхий бүтээгдэхүүн болон нүүрстөрөгчийн үлдэгдэл үүсгэдэг.
Цаашид хагарал: Температур 400°С-аас дээш болмогц үлдэгдэл нүүрсустөрөгч болон зарим дутуу задарсан целлюлозын хэсгүүд нь CO2, CO болон бусад жижиг молекул органик бодисыг үүсгэхийн тулд цаашид хагарч эхэлнэ.
Дулааны доройтолд нөлөөлөх хүчин зүйлүүд
HPMC-ийн дулааны доройтолд дараах олон хүчин зүйл нөлөөлдөг.
Температур: Дулааны доройтлын хурд ба зэрэг нь температуртай нягт холбоотой. Ерөнхийдөө температур өндөр байх тусам задралын урвал хурдан явагдаж, доройтлын зэрэг өндөр байдаг. Практик хэрэглээнд HPMC-ийн хэт их дулааны доройтлоос зайлсхийхийн тулд боловсруулалтын температурыг хэрхэн хянах вэ гэдэг нь анхаарал хандуулах шаардлагатай асуудал юм.
Агаар мандал: Янз бүрийн агаар мандалд HPMC-ийн дулааны задралын зан үйл нь өөр өөр байдаг. Агаар эсвэл хүчилтөрөгчийн орчинд HPMC нь исэлдэхэд хялбар бөгөөд илүү их хийн бүтээгдэхүүн, нүүрстөрөгчийн үлдэгдэл үүсгэдэг бол идэвхгүй агаар мандалд (азот гэх мэт) задралын процесс нь голчлон пиролиз хэлбэрээр илэрч, бага хэмжээний нүүрстөрөгчийн үлдэгдэл үүсгэдэг.
Молекул жин: HPMC-ийн молекул жин нь түүний дулааны задралд нөлөөлдөг. Молекулын жин өндөр байх тусам дулааны задралын эхлэх температур өндөр байна. Учир нь өндөр молекул жинтэй HPMC нь илүү урт молекулын гинж, илүү тогтвортой бүтэцтэй бөгөөд молекулын холбоогоо таслахад илүү их энерги шаардагддаг.
Чийгийн агууламж: HPMC дахь чийгийн агууламж нь түүний дулааны доройтолд нөлөөлдөг. Чийг нь түүний задралын температурыг бууруулж, бага температурт задрал үүсэх боломжийг олгодог.
Дулааны доройтлын хэрэглээний нөлөө
HPMC-ийн дулааны задралын шинж чанар нь түүний практик хэрэглээнд чухал нөлөө үзүүлдэг. Жишээлбэл, эмийн бэлдмэлүүдэд HPMC-ийг ихэвчлэн эмийн ялгаралтыг хянахын тулд тогтвортой ялгаруулдаг материал болгон ашигладаг. Гэсэн хэдий ч эмийг боловсруулах явцад өндөр температур нь HPMC-ийн бүтцэд нөлөөлж, улмаар эмийн ялгаралтыг өөрчлөх болно. Тиймээс түүний дулааны задралын шинж чанарыг судлах нь эмийн боловсруулалтыг оновчтой болгох, эмийн тогтвортой байдлыг хангахад чухал ач холбогдолтой юм.
Барилгын материалын хувьд HPMC нь цемент, гипс зэрэг барилгын бүтээгдэхүүнд голчлон ашиглагддаг бөгөөд өтгөрүүлэх, ус хадгалах үүрэг гүйцэтгэдэг. Барилгын материалыг хэрэглэх үед ихэвчлэн өндөр температурт ажиллах шаардлагатай байдаг тул HPMC-ийн дулааны тогтвортой байдал нь материалыг сонгоход чухал ач холбогдолтой юм. Өндөр температурт HPMC-ийн дулааны доройтол нь материалын гүйцэтгэл буурахад хүргэдэг тул түүнийг сонгох, ашиглахдаа янз бүрийн температурт түүний гүйцэтгэлийг ихэвчлэн харгалзан үздэг.
Гидроксипропил метилцеллюлозын (HPMC) дулааны задралын процесс нь температур, агаар мандал, молекулын жин, чийгийн агууламжаас голчлон нөлөөлдөг олон үе шатыг агуулдаг. Түүний дулааны задралын механизм нь усгүйжүүлэлт, гидроксил ба хажуугийн гинжийг задлах, үндсэн гинжийг таслах зэрэг орно. HPMC-ийн дулааны задралын шинж чанар нь эмийн бэлдмэл, барилгын материал гэх мэт салбарт хэрэглэхэд чухал ач холбогдолтой. Тиймээс түүний дулааны доройтлын шинж чанарыг гүнзгий ойлгох нь процессын дизайныг оновчтой болгох, бүтээгдэхүүний гүйцэтгэлийг сайжруулахад маш чухал юм. Ирээдүйн судалгаанд HPMC-ийн дулааны тогтвортой байдлыг өөрчлөх, тогтворжуулагч нэмэх гэх мэт аргаар сайжруулж, улмаар түүний хэрэглээний талбарыг өргөжүүлж болно.
Шуудангийн цаг: 2024 оны 10-р сарын 25