Hydroxypropyl Methylcellulose (HPMC)er en vannløselig polymer som er mye brukt i byggematerialer, legemidler, mat og kjemisk industri. HPMC har god fortykning, vannretensjon, filmdannende og bindingsegenskaper, og er spesielt viktig i sementbaserte og gipsbaserte materialer. Oppløsningsprosessen til Kimacell®HPMC i vann påvirkes av mange faktorer, hvorav hydreringsforsinkelsesegenskapen er en nøkkelfaktor, spesielt i byggebransjen, som bestemmer konstruksjonsytelsen og den endelige kvaliteten på mørtel, kitt og andre produkter. Derfor er det å studere hydratiseringsforsinkelsesegenskapene til HPMC av stor betydning for å optimalisere materialformuleringer.
1. HPMC hydreringsforsinkelsesmekanisme
Oppløsningen av HPMC i vann involverer fire trinn: overflatedetting, partikkeldispersjon, hevelse og oppløsning. Når konvensjonelle HPMC -partikler er i direkte kontakt med vann, vil overflatelaget raskt absorbere vann for å danne et gellag, noe som hindrer den videre oppløsningen av de indre partiklene, og dermed viser et hydreringsforsinkelsesfenomen. For å forbedre konstruksjonsytelsen, blir noen HPMC -produkter spesialbehandlet, for eksempel overflateeterifisering eller beleggbehandling, for å utvide hydreringstiden ytterligere og forbedre åpen tid og operabilitet under konstruksjonen.
De viktigste faktorene som påvirker hydreringsforsinkelsen inkluderer:
Partikkelstørrelsesfordeling: Større partikler oppløses saktere enn små partikler, og hydratiseringsforsinkelsestiden er lengre.
Overflatebehandling: Noen HPMC-er er tverrbundet eller hydrofobisk belagt, noe som kan forsinke hydrering betydelig.
Løsningstemperatur: Økt temperatur kan akselerere oppløsningen av HPMC, men det kan også påvirke hydratiseringsforsinkelsesegenskapene innen et visst område.
Løsningsmiddelsystem: Elektrolytter, pH -verdi og andre tilsetningsstoffer kan påvirke oppløsningshastigheten og hydreringsforsinkelsestiden til HPMC.
2. Eksperimentell design og metoder
2.1 Eksperimentelle materialer
HPMC -prøver (forskjellige viskositeter, forskjellige overflatebehandlingstyper)
Destillert vann
Omrøringsenhet
Viscometer (for eksempel rotasjonsvisometer)
Laserpartikkelstørrelse analysator
2.2 Eksperimentelle trinn
Bestemmelse av hydreringsforsinkelsestid
Under konstant temperatur (25 ℃) ble en viss mengde Kimacell®HPMC sakte drysset i destillert vann uten omrøring, og tiden som kreves for at overflategelaget skulle dannes og tiden som kreves for at partiklene skulle bli fullstendig fuktet ble observert.
Måling av viskositetsendring
Oppløsningen viskositet ble målt hvert 5. minutt ved bruk av et rotasjonsviskometer for å registrere den gradvise oppløsningen av HPMC -partiklene.
Løselighetstest
Prøvetaking ble utført på forskjellige tidspunkter, og de uoppløste partiklene ble separert med en filtermembran for å bestemme trenden med løselighet over tid.
Partikkelstørrelsesanalyse
En analysator for laserpartikkelstørrelse ble brukt til å måle endringen i partikkelstørrelsesfordeling av HPMC -partikler under hydreringsprosessen for å evaluere effekten av hydrasjonsforsinkelse.
3. Testresultater og analyse
Testresultatene viser at HPMC med forskjellige viskositetsgrader og overflatebehandlingsmetoder har forskjellige hydreringsforsinkelsesegenskaper. HPMC uten overflatebehandling danner raskt et gellag i vann, mens HPMC med spesiell overflatebehandling har en betydelig forsinket hydreringstid og mer jevn oppløsning.
Effekt av viskositet på hydreringsforsinkelse
HPMC-partikler med lav viskositet har en kortere hydreringsforsinkelsestid på grunn av deres lille molekylvekt; HPMC med høy viskositet har en lengre hydreringsforsinkelsestid på grunn av sin langkjedede molekylstruktur.
Effekt av overflatebehandling på hydreringsforsinkelse
HPMC-partikler behandlet med hydrofobt belegg har redusert innledende fuktbarhet i vann, og hydreringsforsinkelsestiden kan utvides til 10-30 minutter.
Effekt av partikkelstørrelsesfordeling
Fine partikler har kort hydreringsforsinkelsestid, mens større partikler har en mer betydelig hydratiseringsforsinkelse på grunn av påvirkningen av overflategelaget.
Rasjonelt utvalg avHPMCkan optimalisere anvendelsen i bygging og andre bransjer, forbedre konstruksjonsytelsen og materialstabiliteten. Denne studien kan gi et vitenskapelig grunnlag for applikasjonsoptimalisering av HPMC og veilede produktutvikling og formuleringsjustering
Post Time: Feb-21-2025