Hydroxypropylmethylcellulose HPMC is een soort niet-ionische gemengde cellulose-ether, die verschilt van de ionische gemengde ether van methylcarboxymethylcellulose, en reageert niet met zware metalen. Vanwege de verschillende verhoudingen tussen het methoxylgehalte en het hydroxypropylgehalte in hydroxypropylmethylcellulose en de verschillende viscositeiten, is het een verscheidenheid aan variëteiten geworden met verschillende eigenschappen, bijvoorbeeld een hoog methoxylgehalte en een laag hydroxypropylgehalte. De prestaties liggen dicht bij die van methylcellulose, en Bij de variëteiten met een laag methoxylgehalte en een hoog hydroxypropylgehalte liggen de prestaties dicht bij die van hydroxypropylmethylcellulose. Bij verschillende varianten is echter, hoewel slechts een kleine hoeveelheid hydroxypropylgroep of een kleine hoeveelheid methoxygroep aanwezig is, de oplosbaarheid in organische oplosmiddelen of de uitvlokkingstemperatuur in waterige oplossing zeer verschillend.
1. De oplosbaarheid van hydroxypropylmethylcellulose
①Oplosbaarheid van hydroxypropylmethylcellulose in water Hydroxypropylmethylcellulose is eigenlijk een methylcellulose gemodificeerd door propyleenoxide (methyloxypropyleen), dus het heeft nog steeds dezelfde eigenschappen als methylcellulose. Cellulose is vergelijkbaar wat betreft de oplosbaarheid in koud water en de onoplosbaarheid in warm water. Vanwege de gemodificeerde hydroxypropylgroep is de geleringstemperatuur in heet water echter veel hoger dan die van methylcellulose. De viscositeit van de waterige oplossing van hydroxypropylmethylcellulose met 2% methoxylgehalte DS=0,73 en hydroxypropylgehalte MS=0,46 is bijvoorbeeld 500 mpas bij 20°C. De geltemperatuur ervan kan bijna 100°C bereiken, terwijl methylcellulose bij dezelfde temperatuur slechts ongeveer 55°C bedraagt. Wat de oplosbaarheid in water betreft, deze is ook aanzienlijk verbeterd. De verpulverde hydroxypropylmethylcellulose (korrelvorm van 0,2~0,5 mm bij 20°C met een viscositeit van 4% waterige oplossing tot 2pa?s) kan bijvoorbeeld worden gebruikt. Bij kamertemperatuur is het gemakkelijk oplosbaar in water zonder afkoeling.
②De oplosbaarheid van hydroxypropylmethylcellulose in organische oplosmiddelen. De oplosbaarheid van hydroxypropylmethylcellulose in organische oplosmiddelen is ook beter dan die van methylcellulose, en methylcellulose moet een mate van methoxylsubstitutie hebben bij producten boven 2,1, en hydroxypropylmethylcellulose met een hoge viscositeit. hydroxypropyl MS=1,5~1,8 en methoxy DS=0,2~1,0, en totale substitutiegraad boven 1,8 zijn oplosbaar in watervrij methanol en ethanoloplossingen medium, thermoplastisch en in water oplosbaar. Het is ook oplosbaar in gechloreerde koolwaterstoffen zoals dichloormethaan en chloroform, en in organische oplosmiddelen zoals aceton, isopropanol en diacetonalcohol. De oplosbaarheid in organische oplosmiddelen is beter dan in water oplosbaar.
2. Factoren die de viscositeit van hydroxypropylmethylcellulose beïnvloeden
Beïnvloedende factoren van de viscositeit van hydroxypropylmethylcellulose De standaard bepaling van de viscositeit van hydroxypropylmethylcellulose is, net als andere cellulose-ethers, gebaseerd op een 2% waterige oplossing bij 20°C. De viscositeit van hetzelfde product neemt toe met de toename van de concentratie. Voor producten met verschillende molecuulgewichten bij dezelfde concentratie hebben de producten met grotere molecuulgewichten een hogere viscositeit. De relatie met de temperatuur is vergelijkbaar met die van methylcellulose. Wanneer de temperatuur stijgt, begint de viscositeit af te nemen, maar wanneer een bepaalde temperatuur wordt bereikt, neemt de viscositeit plotseling toe en treedt gelering op. De geltemperatuur van producten met een lage viscositeit is hoger. is hoog. Het gelpunt ervan hangt niet alleen samen met de viscositeit van de ether, maar ook met de samenstellingsverhouding van methoxy en hydroxypropyl in de ether en de totale substitutiegraad. Opgemerkt moet worden dat hydroxypropylmethylcellulose ook pseudoplastisch is en dat de oplossing ervan stabiel is bij kamertemperatuur zonder enige verslechtering van de viscositeit, behalve de mogelijkheid van enzymatische afbraak.
3. Hydroxypropylmethylcellulosezuur- en alkalibestendigheid
Hydroxypropylmethylcellulose zuur- en alkalibestendigheid Hydroxypropylmethylcellulose is over het algemeen stabiel tegen zuur en alkali, en wordt niet beïnvloed in het bereik van pH 2-12. Het is bestand tegen een bepaalde hoeveelheid lichtzuur. Zoals mierenzuur, azijnzuur, citroenzuur, barnsteenzuur, fosforzuur, boorzuur, enz. Geconcentreerd zuur heeft echter het effect dat het de viscositeit verlaagt. Alkaliën zoals bijtende soda, bijtende potas en kalkwater hebben er geen effect op, maar kunnen de viscositeit van de oplossing enigszins verhogen, en dan zal er in de toekomst een fenomeen van langzame achteruitgang optreden.
4. Mengbaarheid van hydroxypropylmethylcellulose
Mengbaarheid van hydroxypropylmethylcellulose Hydroxypropylmethylcellulose-oplossing kan worden gemengd met een in water oplosbare polymeerverbinding om een uniforme en transparante oplossing met een hogere viscositeit te verkrijgen. Deze polymeerverbindingen omvatten polyethyleenglycol, polyvinylacetaat, polysiloxaan, polymethylvinylsiloxaan, hydroxyethylcellulose en methylcellulose. Natuurlijke polymeerverbindingen zoals Arabische gom, johannesbroodpitmeel, karayagom, enz. zijn ook goed mengbaar met de oplossing ervan. Hydroxypropylmethylcellulose kan ook worden gemengd met mannitol of sorbitolesters van stearinezuur of palmitinezuur, en kan ook worden gemengd met glycerine, sorbitol en mannitol. Deze verbindingen kunnen worden gebruikt als hydroxypropylmethylcellulose. Weekmaker op cellulosebasis.
5. Onoplosbaarheid en wateroplosbaarheid van hydroxypropylmethylcellulose
De onoplosbaar gemaakte in water oplosbare cellulose-ethers van hydroxypropylmethylcellulose kunnen aan het oppervlak worden verknoopt met aldehyden, en deze in water oplosbare ethers slaan neer in de oplossing en worden onoplosbaar in water. De aldehyden die hydroxypropylmethylcellulose onoplosbaar maken zijn onder meer formaldehyde, glyoxal, succinaldehyde, adipaldehyde, enz. Bij gebruik van formaldehyde moet speciale aandacht worden besteed aan de pH-waarde van de oplossing, waarbij glyoxal sneller reageert. Daarom wordt glyoxal vaak gebruikt als verknopingsmiddel bij industriële productie. De dosering van dit type verknopingsmiddel in de oplossing is 0,2%-10% van de ethermassa, bij voorkeur 7%-10%, en 3,3%-6% is het meest geschikt voor glyoxal. De algemene behandelingstemperatuur is 0 ~ 30 ℃ en de tijd is 1 ~ 120 minuten. De verknopingsreactie moet onder zure omstandigheden worden uitgevoerd. Over het algemeen wordt anorganisch sterk zuur of organisch carbonzuur aan de oplossing toegevoegd om de pH van de oplossing op ongeveer 2-6, bij voorkeur tussen 4-6, te brengen, en vervolgens worden aldehyden toegevoegd om de verknopingsreactie uit te voeren. . Tot de gebruikte zuren behoren zoutzuur, zwavelzuur, fosforzuur, mierenzuur, azijnzuur, hydroxyazijnzuur, barnsteenzuur of citroenzuur, waarvan mierenzuur of azijnzuur geschikt is, en mierenzuur het meest optimaal is. Het zuur en het aldehyde kunnen ook gelijktijdig worden toegevoegd om de oplossing in het gewenste pH-bereik te laten verknopen. Deze reactie wordt vaak gebruikt in het eindbehandelingsproces bij het bereidingsproces van cellulose-ethers. Nadat de cellulose-ether onoplosbaar is gemaakt, is het handig om te wassen en te zuiveren met water bij 20-25°C. Wanneer het product in gebruik is, kan een alkalische stof aan de oplossing van het product worden toegevoegd om de pH van de oplossing alkalisch te maken, en het product zal snel in de oplossing oplossen. Deze methode is ook toepasbaar op de cellulose-etheroplossing die tot een film wordt gemaakt en vervolgens wordt de film verwerkt om er een onoplosbare film van te maken.
6. Hydroxypropylmethylcellulose is resistent tegen enzymen
Hydroxypropylmethylcellulose is resistent tegen enzymen. In theorie hebben cellulosederivaten, zoals elke anhydroglucosegroep, een stevig gebonden substituentgroep, die niet gemakkelijk door micro-organismen kan worden geïnfecteerd, maar in feite zal het eindproduct, wanneer de substitutiewaarde hoger is dan 1, deze ook worden afgebroken door enzymen. wat betekent dat de mate van substitutie van elke groep op de celluloseketen niet uniform genoeg is, en dat micro-organismen vrijwel ongesubstitueerde anhydroglucosegroepen kunnen eroderen om suikers te vormen. , die worden opgenomen als voedingsstoffen voor micro-organismen. Als de veretheringssubstitutiegraad van cellulose toeneemt, wordt daarom ook de weerstand tegen enzymatische erosie van cellulose-ether vergroot. Er wordt gerapporteerd dat de resterende viscositeit van hydroxypropylmethylcellulose (DS=1,9) 13,2% is, methylcellulose (DS=1,83) 7,3%, en methylcellulose (DS=1,66) 3,8%, en hydroxyethylcellulose 1,7%. Het is duidelijk dat het anti-enzymvermogen van hydroxypropylmethylcellulose sterk is. Daarom wordt de uitstekende enzymresistentie van hydroxypropylmethylcellulose, gecombineerd met zijn goede dispergeerbaarheid, verdikkings- en filmvormende eigenschappen, over het algemeen gebruikt in wateremulsiecoatings enz., en vereist deze in het algemeen niet de toevoeging van conserveermiddelen. Voor de langdurige opslag van de oplossing of de mogelijke besmetting van de buitenwereld kunnen echter uit voorzorg conserveermiddelen worden toegevoegd en kan de keuze worden bepaald op basis van de uiteindelijke eisen van de oplossing. Fenylkwikacetaat en mangaanfluorsilicaat zijn effectieve conserveermiddelen, maar ze hebben beide toxiciteit. Er moet aandacht worden besteed aan de werking en de dosering is over het algemeen 1-5 mg fenylkwikacetaat per liter oplossing.
7. Eigenschappen van hydroxypropylmethylcellulosefilm
De prestaties van hydroxypropylmethylcellulosefilm Hydroxypropylmethylcellulose heeft uitstekende filmvormende eigenschappen en de waterige oplossing of organische oplosmiddeloplossing wordt op een glasplaat aangebracht en wordt na drogen kleurloos en transparant. En stoere film. Het heeft een goede vochtbestendigheid en blijft stevig bij hoge temperaturen. Het toevoegen van een hygroscopische weekmaker kan bijvoorbeeld de rek en flexibiliteit ervan verbeteren. Om de flexibiliteit te verbeteren zijn weekmakers zoals glycerine en sorbitol het meest geschikt. De algemene oplossingsconcentratie is 2% ~ 3% en de hoeveelheid weekmaker is 10% ~ 20% cellulose-ether. Als het gehalte aan weekmaker te hoog is, zal het krimpfenomeen van colloïde-uitdroging optreden bij hoge luchtvochtigheid. De treksterkte van de film met toegevoegde weekmaker is veel groter dan die zonder weekmaker, en neemt toe met de toename van de toegevoegde hoeveelheid. Wat de hygroscopiciteit van de film betreft, deze neemt ook toe met de toename van de hoeveelheid weekmaker.
Posttijd: 13 oktober 2022