Fokus på celluloseetere

Produktegenskaper og syntesemetode for hydroksypropylmetylcellulose

1. Produktegenskaper

Kjemisk struktur og sammensetningHydroxypropyl Methylcellulose (HPMC)er et cellulosderivat oppnådd ved kjemisk modifisering. Den er laget av naturlig cellulose gjennom etylering, metylering og hydroksypropyleringsreaksjoner. I sin molekylære struktur er celluloseskjelettet forbundet med ß-D-glukoseenheter gjennom β-1,4 glykosidbindinger, og sidegruppene er sammensatt av metyl (-och3) og hydroxypropyl (-C3H7OH).

58

Fysiske egenskaper

Løselighet: Kimacell®HPMC er uoppløselig i vann og organiske løsningsmidler, men kan danne en gjennomsiktig kolloidal løsning i kaldt vann. Løseligheten er proporsjonal med innholdet av hydroksypropyl og metyl i molekylet.

Viskositet: Løsningen av HPMC har en viss viskositet, som vanligvis øker med økningen av molekylvekt. Viskositetsområdet er bredt og kan justeres i henhold til etterspørselen for å oppfylle brukskravene til forskjellige felt.

Termisk stabilitet: HPMC har høy termisk stabilitet, tåler miljøer med høy temperatur og er ikke lett å dekomponere under oppvarming.

Funksjonelle egenskaper

Filmdannende eiendom: HPMC har god filmdannende eiendom og kan danne en gjennomsiktig og ensartet filmstruktur i vandig løsning, så den brukes ofte som matriksmateriale i medikamentkontrollerte frigjøringssystemer.

Emulgering og stabilitet: På grunn av overflateaktiviteten brukes HPMC ofte i emulsjoner, suspensjoner, geler og andre formuleringer for å forbedre formuleringen.

Tykning og vannretensjon: HPMC har gode tykningsegenskaper og kan øke viskositeten til løsningen ved lave konsentrasjoner. I tillegg kan den effektivt beholde vann, og dermed forbedre vannretensjonskapasiteten til produktet, og finnes ofte i kosmetikk og daglige kjemikalier.

Nonionicity: Som et ikke -ionisk overflateaktivt middel, kan HPMC forbli stabil i syre-, alkali- eller saltløsninger og har sterk tilpasningsevne.

Søknadsområder

Farmasøytisk industri: Som medikamentbærer brukes den til å utarbeide kontrollert frigjøring, vedlikeholdsfrigjøring og preparater med utvidet frigivelse; Det brukes også i fremstilling av tabletter, kapsler og aktuelle salver for medisiner.

Byggeindustri: Som tilsetningsstoff forbedrer det konstruksjonsytelsen til byggematerialer som mørtel og belegg, og forbedrer vedheft, fluiditet og vannretensjon.

Matindustri: Brukes som fortykningsmiddel, emulgator og geleringsmiddel i krydder, gelé, is og andre produkter.

Kosmetikkindustri: Brukes i kremer, hudkremer, sjampo og andre produkter for å gi viskositet og stabilitet.

59

2. Syntesemetode

Celluloseekstraksjon Synteseprosessen til HPMC må først trekke ut cellulose fra naturlige plantefibre (for eksempel tre, bomull, etc.). Generelt fjernes urenheter og ikke-cellulosekomponenter som lignin i råvarene ved kjemiske eller mekaniske metoder. Celluloseekstraksjonsprosessen inkluderer hovedsakelig bløtlegging, alkali -behandling, bleking og andre trinn.

Etherification -reaksjon av cellulose Den ekstraherte cellulosen gjennomgår eterifiseringsreaksjon og tilfører substituenter som metyl og hydroksypropyl. Etherification -reaksjon utføres vanligvis i alkalisk løsning, og ofte brukte eterifiseringsmidler inkluderer metylklorid (CH3CL), propylenoksyd (C3H6O), etc.

Metyleringsreaksjon: Cellulose reagerte med et metyleringsmiddel (for eksempel metylklorid) slik at noen hydroksylgrupper (-OH) i cellulosemolekylene erstattes av metylgrupper (-OCH3).

Hydroksypropyleringsreaksjon: Innføring av hydroksypropyl (-C3H7OH) grupper i cellulosemolekyler, det ofte brukte reagenset er propylenoksyd. I denne reaksjonen erstattes noen av hydroksylgruppene i cellulosemolekylene av hydroksypropylgrupper.

Reaksjonstilstandskontroll

Temperatur og tid: Etherification-reaksjonen utføres vanligvis ved en temperatur på 50-70 ° C, og reaksjonstiden er mellom noen få timer og mer enn ti timer. For høy temperatur kan forårsake nedbrytning av cellulosen, og for lav temperatur vil føre til lav reaksjonseffektivitet.

PH -verdikontroll: Reaksjonen utføres vanligvis under alkaliske forhold, noe som bidrar til å forbedre effektiviteten til eterifiseringsreaksjonen.

Etherification Agent -konsentrasjon: Konsentrasjonen av eterifiseringsmiddelet har en viktig innflytelse på egenskapene til reaksjonsproduktet. En høyere eterifiseringsmiddelkonsentrasjon kan øke graden av hydroksypropyl eller metylering av produktet, og dermed justere ytelsen til Kimacell®HPMC.

Rensing og tørking Etter at reaksjonen er fullført, må produktet vanligvis vaskes med vann eller ekstrahert med et løsningsmiddel for å fjerne ureagerte reagenser og biprodukter. Den rensede HPMC er tørket for å oppnå et pulver eller et kornformet sluttprodukt.

60

Molekylvektkontroll Under synteseprosessen kan molekylvekten til HPMC kontrolleres ved å justere reaksjonsbetingelsene (for eksempel temperatur, tid og reagenskonsentrasjon). HPMC med forskjellige molekylvekter er forskjellige i løselighet, viskositet, påføringseffekt, etc., så i praktiske anvendelser kan passende molekylvekt velges i henhold til behov.

Som et multifunksjonelt polymermateriale,HPMCer mye brukt innen medisin, konstruksjon, mat og kosmetikk. Den utmerkede fortykningen, emulgeringen, vannretensjonen og filmdannende egenskapene gjør det til et viktig industrielt råstoff. Syntesemetoden til HPMC er hovedsakelig gjennom eterifiseringsreaksjonen av cellulose. De spesifikke reaksjonsbetingelsene (for eksempel temperatur, pH -verdi, reagenskonsentrasjon, etc.) må kontrolleres fint for å oppnå produkter som oppfyller kravene. I fremtiden kan funksjonene til HPMC utvides ytterligere på mange felt.


Post Time: Jan-27-2025
Whatsapp online chat!