Hydroxypropylmethylcellulose (HPMC) is een belangrijke cellulose-ether, die veel wordt gebruikt in de bouw, geneeskunde, voeding, dagelijkse chemicaliën en andere gebieden. HPMC is een in water oplosbaar polymeer verkregen door chemische modificatie van natuurlijke cellulose, met vele uitstekende fysische en chemische eigenschappen.
1. Fysische eigenschappen
Uiterlijk en morfologie: HPMC is meestal wit of lichtgeel poeder, geurloos, smaakloos en heeft een goede vloeibaarheid. Het kan via verschillende verwerkingsmethoden een uniforme film of gel vormen, waardoor het in veel toepassingen goed presteert.
Oplosbaarheid: HPMC is gemakkelijk oplosbaar in koud water, maar onoplosbaar in warm water. Wanneer de temperatuur een bepaald niveau bereikt (meestal 60-90℃), verliest HPMC de oplosbaarheid in water en vormt een gel. Deze eigenschap maakt het mogelijk dat het bij verhitting een verdikkend effect geeft en na afkoeling terugkeert naar een transparante waterige oplossingstoestand. Bovendien is HPMC gedeeltelijk oplosbaar in organische oplosmiddelen zoals ethanol.
Viscositeit: De viscositeit van de HPMC-oplossing is een van de belangrijke fysische eigenschappen. De viscositeit hangt af van het molecuulgewicht en de concentratie van de oplossing. Over het algemeen geldt: hoe groter het molecuulgewicht, hoe hoger de viscositeit van de oplossing. HPMC heeft een breed viscositeitsbereik en kan worden aangepast aan specifieke toepassingsvereisten, waardoor het veel wordt gebruikt in de bouw-, farmaceutische, dagelijkse chemische en andere industrieën.
Filmvormende eigenschappen: HPMC heeft uitstekende filmvormende eigenschappen. Het kan een transparante en taaie film vormen na oplossing in water of organische oplosmiddelen. De folie heeft een goede olie- en vetbestendigheid en wordt daarom vaak gebruikt als coatingmateriaal in de voedingsmiddelen- en farmaceutische sector. Bovendien heeft HPMC-folie ook een goede vochtbestendigheid en kan het binnenmateriaal effectief tegen vocht beschermen.
Thermische stabiliteit: HPMC heeft een goede thermische stabiliteit. Hoewel het zijn oplosbaarheid verliest en bij hoge temperaturen een gel vormt, heeft het een uitstekende thermische stabiliteit in droge toestand en is het bestand tegen hoge verwerkingstemperaturen zonder ontleding. Deze eigenschap geeft het een voordeel bij verwerking bij hoge temperaturen.
2. Chemische eigenschappen
Chemische stabiliteit: HPMC heeft een goede chemische stabiliteit bij kamertemperatuur en is stabieler tegen zuren, logen en zouten. Daarom kan HPMC in veel chemische reacties of formuleringssystemen als stabilisator voorkomen en is het niet gemakkelijk om chemisch met andere ingrediënten te reageren.
pH-stabiliteit: HPMC blijft stabiel in het bereik van pH 2-12, waardoor het bruikbaar is in verschillende pH-omgevingen. HPMC ondergaat geen hydrolyse of afbraak onder zure of alkalische omstandigheden, waardoor het veel wordt gebruikt in voeding, medicijnen en cosmetica.
Biocompatibiliteit en niet-toxiciteit: HPMC heeft een goede biocompatibiliteit en kan veilig worden gebruikt in de geneeskunde, voeding en andere gebieden die extreem hoge eisen stellen aan de menselijke gezondheid. HPMC is niet giftig en niet irriterend en wordt door spijsverteringsenzymen in het lichaam niet in kleine moleculen afgebroken. Het kan dus worden gebruikt als middel voor gecontroleerde afgifte van medicijnen of als verdikkingsmiddel voor voedsel.
Chemische modificatie: HPMC bevat een groot aantal hydroxylgroepen in de moleculaire structuur, die door verdere chemische modificatie kunnen worden verbeterd of nieuwe eigenschappen kunnen krijgen. Door bijvoorbeeld te reageren met aldehyden of organische zuren kan HPMC producten bereiden met een hogere hittebestendigheid of waterbestendigheid. Bovendien kan HPMC ook worden gemengd met andere polymeren of additieven om composietmaterialen te vormen die aan de behoeften van specifieke toepassingen voldoen.
Vochtadsorptie: HPMC heeft een sterke hygroscopiciteit en kan vocht uit de lucht absorberen. Dankzij deze eigenschap kan HPMC in sommige toepassingen zowel de vochtigheid van het product verdikken als reguleren. In sommige gevallen kan overmatige vochtopname echter de stabiliteit van het product beïnvloeden. Daarom moet bij gebruik rekening worden gehouden met het effect van de omgevingsvochtigheid op de prestaties van HPMC.
3. Toepassingsgebieden en voordelen
Vanwege de unieke fysische en chemische eigenschappen heeft HPMC een breed scala aan toepassingswaarde op vele gebieden. In de bouwsector wordt HPMC bijvoorbeeld gebruikt als verdikkingsmiddel en waterkerend middel voor materialen op cementbasis om de constructie en duurzaamheid van bouwmaterialen te verbeteren; op farmaceutisch gebied wordt HPMC vaak gebruikt als tabletkleefstof, middel voor gecontroleerde afgifte en capsulecoatingmateriaal; op voedingsgebied wordt het gebruikt als verdikkingsmiddel, emulgator en stabilisator om de smaak en textuur van voedsel te verbeteren.
Hydroxypropylmethylcellulose speelt een onvervangbare rol in veel industrieën vanwege de uitstekende fysische en chemische eigenschappen. De uitstekende prestaties op het gebied van wateroplosbaarheid, filmvormende eigenschappen, chemische stabiliteit, enz. maken HPMC tot een onmisbaar multifunctioneel materiaal in de industrie en het dagelijks leven.
Posttijd: 22 augustus 2024