Подготовка и физические свойства гидроксипропильного крахмального эфира

Эфир гидроксипропильного крахмала (HPSTE) готовится посредством процесса химической модификации, который включает введение гидроксипропильных групп в молекулу крахмала. Метод подготовки обычно включает в себя следующие шаги:

1. Выбор крахмала: высококачественный крахмал, обычно полученный из таких источников, как кукуруза, пшеница, картофель или тапиока, выбирается в качестве стартового материала. Выбор источника крахмала может повлиять на свойства окончательного продукта HPSTE.
2. Подготовка крахмала: выбранного крахмала рассеивается в воде, чтобы сформировать пасту крахмала. Паста нагревается до определенной температуры, чтобы желатинизировать гранулы крахмала, что позволяет повысить реакционную способность и проникновение реагентов на последующих этапах модификации.
3. Реакция этерификации: Желатизированная крахмальная паста затем реагирует с пропиленосидом (PO) в присутствии катализатора в контролируемых условиях. Пропиленоксид реагирует с гидроксильными группами (-OH) на молекуле крахмала, что приводит к прикреплению гидроксипропильных групп (-och2ch (OH) CH3) к основу крахмала.
4. Нейтрализация и очистка: после реакции этерификации реакционная смесь нейтрализуется для удаления любых избыточных реагентов или катализаторов. Полученный гидроксипропиловый крахмальный эфир затем очищается с помощью таких процессов, как фильтрация, промывка и сушка для удаления примесей и остаточных химических веществ.
5. Регулировка размера частиц: физические свойства HPSTE, такие как размер частиц и распределение, могут быть скорректированы с помощью процессов фрезерования или шлифования для достижения желаемых характеристик для конкретных применений.

Физические свойства эфира гидроксипропильного крахмала могут варьироваться в зависимости от таких факторов, как степень замещения (DS), молекулярная масса, размер частиц и условия обработки. Некоторые общие физические свойства HPSTE включают:

1. Внешний вид: HPSTE, как правило, является белым и не совсем белым порошком с мелким распределением по размерам частиц. Морфология частиц может варьироваться от сферической до неправильной формы в зависимости от производственного процесса.
2. Размер частиц: размер частиц HPSTE может варьироваться от нескольких микрометров до десятков микрометров, что значительно влияет на его диспергируемость, растворимость и функциональность в различных применениях.
3. Основная плотность: объемная плотность HPSTE влияет на его проторимость, характеристики обработки и требования к упаковке. Обычно он измеряется в граммах на кубический сантиметр (г/см сегодня) или килограмма на литр (кг/л).
4. Растворимость: HPSTE нерастворим в холодной воде, но может рассеиваться и набухать в горячей воде, образуя вязкие растворы или гели. Свойства растворимости и гидратации HPSTE могут варьироваться в зависимости от таких факторов, как DS, молекулярная масса и температура.
5. Вязкость: HPSTE обладает утолщением и реологическим контролем в водных системах, влияя на вязкость, поведение потока и стабильность составов. Вязкость растворов HPSTE зависит от таких факторов, как концентрация, температура и скорость сдвига.
6. Скорость гидратации: скорость гидратации HPSTE относится к скорости, с которой она поглощает воду и набухает, образуя вязкие растворы или гели. Это свойство важно в приложениях, где требуется быстрое гидратация и утолщение.

Подготовка и физические свойства гидроксипропильного крахмального эфира адаптированы для удовлетворения конкретных требований и критериев эффективности, что делает его универсальной и ценной добавкой в ​​различных отраслях и составах.