Hidroxipropil metilceluloză HPMC este un fel de eter mixt de celuloză neionică. Spre deosebire de eterul amestecat de metil carboximetil celuloză ionică, nu reacționează cu metalele grele. Datorită raporturilor diferite de conținut de metoxil și conținut de hidroxipropil în hidroxipropil metilceluloză și diferite vâscozități, există multe soiuri cu proprietăți diferite, de exemplu, conținut ridicat de metoxil și conținut scăzut de hidroxipropil Performanța sa este apropiată de cea a metilcelulozei, în timp ce performanța de conținutul scăzut de metoxi și conținutul ridicat de hidroxipropil este apropiat de cel al hidroxipropilmetilcelulozei. Cu toate acestea, în fiecare varietate, deși este conținută doar o cantitate mică de grupare hidroxipropil sau o cantitate mică de grupare metoxil, solubilitatea în solvenți organici sau temperatura de floculare în soluție apoasă sunt destul de diferite.
1. Solubilitatea hidroxipropil metilcelulozei
①Solubilitatea hidroxipropil metilcelulozei în apă Hidroxipropil metilceluloza este de fapt un fel de metilceluloză modificată de propilenoxidul (metoxipropilenă), deci încă are aceleași proprietăți ca și metilceluloza Celuloza are caracteristici similare de solubilitate în apă rece și insolubilitate în apă caldă. Cu toate acestea, datorită grupării hidroxipropil modificate, temperatura sa de gelificare în apă fierbinte este mult mai mare decât cea a metilcelulozei. De exemplu, vâscozitatea soluției apoase de hidroxipropil metilceluloză cu 2% conținut de metoxi grad de substituție DS=0,73 și conținut de hidroxipropil MS=0,46 este un produs de 500 mpa?s la 20°C, iar temperatura sa de gel poate ajunge aproape de 100° C, în timp ce metil celuloza la aceeași temperatură este de numai aproximativ 55°C. În ceea ce privește dizolvarea sa în apă, a fost, de asemenea, mult îmbunătățită. De exemplu, hidroxipropil metilceluloza pulverizată (un produs cu o dimensiune a particulei de 0,2 ~ 0,5 mm și o vâscozitate a soluției apoase 4% de 2 pa?s la 20°C poate fi achiziționată la temperatura camerei, este ușor solubilă în apă fără răcire. .
②Solubilitatea hidroxipropil metilcelulozei în solvenți organici Solubilitatea hidroxipropil metilcelulozei în solvenți organici este, de asemenea, mai bună decât cea a metilcelulozei. Pentru produsele de peste 2.1,hidroxipropil metilceluloză de înaltă vâscozitatecare conține hidroxipropil MS=1,5~1,8 și metoxi DS=0,2~1,0, cu un grad total de substituție peste 1,8, este solubil în metanol anhidru și soluții de etanol mediu și termoplastic și solubil în apă. Este, de asemenea, solubil în hidrocarburi clorurate, cum ar fi clorura de metilen și cloroform, și solvenți organici, cum ar fi acetona, izopropanolul și alcoolul diaceton. Solubilitatea sa în solvenți organici este mai bună decât solubilitatea în apă.
2. Factori care afectează vâscozitatea hidroxipropilmetilcelulozei
Factori care influențează vâscozitatea hidroxipropilmetilcelulozei Determinarea vâscozității standard a hidroxipropilmetilcelulozei este aceeași cu cea a altor eteri de celuloză. Se măsoară la 20°C cu soluție apoasă 2% ca standard. Vâscozitatea aceluiași produs crește odată cu creșterea concentrației. Pentru produsele cu greutăți moleculare diferite la aceeași concentrație, produsul cu o greutate moleculară mai mare are o vâscozitate mai mare. Relația sa cu temperatura este similară cu cea a metilcelulozei. Când temperatura crește, vâscozitatea începe să scadă, dar când atinge o anumită temperatură, vâscozitatea crește brusc și are loc gelificarea. Temperatura gelului produselor cu vâscozitate scăzută este mai mare. este mare. Punctul său de gel nu este legat doar de vâscozitatea eterului, ci și de raportul de compoziție dintre gruparea metoxil și gruparea hidroxipropil în eter și dimensiunea gradului total de substituție. Trebuie remarcat faptul că hidroxipropilmetilceluloza este, de asemenea, pseudoplastică, iar soluția sa este stabilă la temperatura camerei fără nicio degradare a vâscozității, cu excepția posibilității degradării enzimatice.
3. Hidroxipropil metilceluloza este rezistentă la acid și alcali
Rezistența la acidul hidroxipropil metilceluloză și la alcalii Hidroxipropilmetilceluloza este în general stabilă la acizi și baze și nu este afectată în intervalul de pH 2~12. Poate rezista la o anumită cantitate de acid ușor, cum ar fi acidul formic, acidul acetic, acidul citric, acidul succinic, acidul fosforic, acidul boric etc. Dar acidul concentrat are efectul de reducere a vâscozității. Alcalii precum soda caustică, potasa caustică și apa de var nu au niciun efect asupra acesteia, dar pot crește ușor vâscozitatea soluției și apoi o pot scădea încet.
4. Miscibilitatea hidroxipropil metilcelulozei
Miscibilitatea hidroxipropil metilcelulozei Soluția de hidroxipropil metilceluloză poate fi amestecată cu compuși polimerici solubili în apă pentru a deveni o soluție uniformă și transparentă cu vâscozitate mai mare. Acești compuși polimerici includ polietilen glicol, acetat de polivinil, polisilicon, polimetilvinilsiloxan, hidroxietil celuloză și metil celuloză. Compușii naturali cu molecule înalte, cum ar fi guma arabică, guma de roșcove, guma karaya etc. au, de asemenea, o bună compatibilitate cu soluția sa. Hidroxipropilmetilceluloza poate fi, de asemenea, amestecată cu ester manitol sau ester sorbitol al acidului stearic sau acid palmitic și poate fi, de asemenea, amestecată cu glicerină, sorbitol și manitol, iar acești compuși pot fi utilizați ca plastifiant de hidroxipropil metilceluloză pentru celuloză.
5. Insolubilizarea și solubilitatea în apă a hidroxipropilmetilcelulozei
Eteri de celuloză insolubili solubili în apă ai hidroxipropilmetilcelulozei pot fi reticulati cu aldehide la suprafață, astfel încât acești eteri solubili în apă sunt precipitați în soluție și devin insolubili în apă. Aldehidele care fac hidroxipropil metilceluloza insolubilă includ formaldehida, glioxalul, aldehida succinică, adipaldehida etc. Când se utilizează formaldehida, trebuie acordată o atenție deosebită valorii pH-ului soluției, printre care glioxalul reacţionează mai repede, astfel încât glioxalul este utilizat în mod obișnuit ca reticulare. agent in productia industriala. Cantitatea de acest tip de agent de reticulare în soluţie este de 0,2%~10% din masa eterului, de preferinţă 7%~10%, de exemplu, 3,3%~6% glioxal este cel mai potrivit. Temperatura generală de tratament este de 0~30℃, iar timpul este de 1~120min. Reacția de reticulare trebuie efectuată în condiții acide. În general, soluţia este adăugată mai întâi cu acid tare anorganic sau acid carboxilic organic pentru a ajusta pH-ul soluţiei la aproximativ 2~6, de preferinţă între 4~6, şi apoi se adaugă aldehide pentru a efectua reacţia de reticulare. Acidul utilizat are acid clorhidric, acid sulfuric, acid fosforic, acid formic, acid acetic, acid hidroxiacetic, acid succinic sau acid citric etc., în care cu acid formic sau acid acetic este recomandabil, iar acidul formic este optim. Acidul și aldehida pot fi adăugate, de asemenea, simultan pentru a permite soluției să sufere o reacție de reticulare în intervalul de pH dorit. Această reacție este adesea folosită în procesul de tratare finală în procesul de preparare a eterului de celuloză. După ce eterul de celuloză este insolubil, este convenabil să se spele și să se purifice cu apă la 20~25°C. Când produsul este în uz, substanțe alcaline pot fi adăugate în soluția produsului pentru a ajusta pH-ul soluției pentru a fi alcalin, iar produsul se va dizolva rapid în soluție. Această metodă este, de asemenea, aplicabilă pentru tratamentul filmului după ce soluția de eter de celuloză este transformată într-un film pentru a deveni un film insolubil.
6. Rezistența enzimatică a hidroxipropilmetilcelulozei
Rezistența enzimatică a hidroxipropil metilcelulozei este teoretic derivați de celuloză, cum ar fi fiecare grupă de anhidroglucoză, dacă există o grupare substituentă ferm legată, nu este ușor să fie infectat de microorganisme, dar de fapt produsul finit Când valoarea de substituție depășește 1, acesta vor fi, de asemenea, degradate de enzime, ceea ce înseamnă că gradul de substituție al fiecărei grupe pe lanțul celulozei nu este suficient de uniform, iar microorganismele se pot eroda pe grupa anhidroglucoză nesubstituită pentru a forma zaharuri, ca nutrienți pentru absorbția microorganismelor. Prin urmare, dacă gradul de substituție de eterificare a celulozei crește, va crește și rezistența la eroziunea enzimatică a eterului de celuloză. Conform rapoartelor, în condiții controlate, rezultatele hidrolizei enzimelor, vâscozitatea reziduală a hidroxipropil metilcelulozei (DS=1,9) este 13,2%, metilceluloza (DS=1,83) este 7,3%, metilceluloza (DS=1,66) este 3,8%, iar hidroxietil celuloza este de 1,7%. Se poate observa că hidroxipropilmetilceluloza are o puternică capacitate anti-enzimă. Prin urmare, rezistența excelentă la enzime a hidroxipropilmetilcelulozei, combinată cu proprietățile sale bune de dispersibilitate, îngroșare și formare de peliculă, este utilizată în acoperirile cu emulsie de apă etc. și, în general, nu necesită adăugarea de conservanți. Cu toate acestea, pentru depozitarea pe termen lung a soluției sau o posibilă contaminare din exterior, se pot adăuga conservanți ca măsură de precauție, iar alegerea poate fi determinată în funcție de cerințele finale ale soluției. Acetatul de fenilmercuric și fluorosilicatul de mangan sunt conservanți eficienți, dar toți au Toxicitate, trebuie acordată atenție operației. În general, la soluție pot fi adăugate 1~5 mg de acetat de fenilmercur per litru de doză.
7. Performanța membranei de hidroxipropil metilceluloză
Performanța filmului de hidroxipropil metilceluloză Hidroxipropil metilceluloza are proprietăți excelente de formare a peliculei. Soluția sa apoasă sau soluția de solvent organic este acoperită pe o placă de sticlă și devine incoloră și transparentă după uscare. Și film dur. Are o bună rezistență la umiditate și rămâne solidă la temperaturi ridicate. Dacă se adaugă plastifiant higroscopic, alungirea și flexibilitatea acestuia pot fi îmbunătățite. În ceea ce privește îmbunătățirea flexibilității, plastifianții precum glicerina și sorbitolul sunt cei mai adecvați. În general, concentrația soluției este de 2% ~ 3%, iar cantitatea de plastifiant este de 10% ~ 20% eter de celuloză. Dacă conținutul de plastifiant este prea mare, se va produce contracția prin deshidratare coloidală la umiditate ridicată. Rezistența la tracțiune a filmului adăugat cu plastifiant este mult mai mare decât cea fără adăugare și crește odată cu creșterea cantității adăugate, iar higroscopicitatea filmului crește, de asemenea, odată cu creșterea cantității de plastifiant.
Ora postării: 19-12-2022