Гидроксипропиловая метилцеллюлоза (HPMC) представляет собой полусинтетический, водорастворимый полимер, полученный из целлюлозы. Он широко используется в различных отраслях, включая фармацевтические препараты, пищевые продукты, строительство и косметику, благодаря своим уникальным свойствам, таким как утолщение, связывание, формирование пленки и стабилизация. Тем не менее, важно отметить, что HPMC не имеет определенной температуры плавления, потому что он не подвергается истинному процессу плавления, такого как кристаллические материалы. Вместо этого он подвергается процессу теплового деградации при нагревании.
1. Свойства HPMC:
HPMC-это белый и не совсем белый порошок без запаха, растворимый в воде и множество органических растворителей. Его свойства варьируются в зависимости от таких факторов, как степень замещения (DS), молекулярная масса и распределение частиц. Как правило, он показывает следующие характеристики:
Неионовая природа: HPMC не несет никакого электрического заряда в растворе, что делает его совместимым с широким спектром других материалов.
Формирование пленки: HPMC может образовывать четкие, гибкие пленки, когда сухой, которые находят применения в покрытиях, пленках и дозировки контролируемого высвобождения в фармацевтических препаратах.
Агент с утолщением: он придает вязкость растворам, что делает его полезным для пищевых продуктов, косметики и фармацевтических препаратов.
Гидрофильный: HPMC обладает высоким сродством к воде, что способствует его растворимости и формирующим свойствам.
2. Синтез HPMC:
HPMC синтезируется через серию химических реакций, включающих целлюлозу, оксид пропилена и метилхлорид. Процесс включает этерификацию целлюлозы с пропиленосидом с последующим метилированием метилхлоридом. Степень замены (DS) гидроксипропильных и метокси групп может контролироваться для адаптации свойств полученного HPMC.
3. Приложения HPMC:
Фармацевтическая промышленность: HPMC широко используется в качестве наполнения в фармацевтических составах, включая таблетки, капсулы, офтальмологические растворы и формы дозировки контролируемого высвобождения.
Пищевая промышленность: она используется в качестве загустителя, стабилизатора и эмульгатора в пищевых продуктах, таких как соусы, супы, мороженое и пекарные изделия.
Строительная отрасль: HPMC добавляется к продуктам на основе цемента для повышения работоспособности, удержания воды и адгезии. Он также используется в плиточных клежах, минометах и рендере.
Косметическая промышленность: HPMC используется в различных косметических составах, таких как кремы, лосьоны и шампуни для его утолщения и стабилизирующих свойств.
4. Тепловое поведение HPMC:
Как упоминалось ранее, HPMC не имеет определенной температуры плавления из -за его аморфной природы. Вместо этого он подвергается тепловой деградации при нагревании. Процесс деградации включает разрыв химических связей в полимерной цепи, что приводит к образованию летучих продуктов разложения.
Температура деградации HPMC зависит от нескольких факторов, включая его молекулярную массу, степень замещения и наличие добавок. Как правило, термическая деградация HPMC начинается около 200 ° C и прогрессирует с повышением температуры. Профиль деградации может значительно варьироваться в зависимости от конкретной степени HPMC и скорости нагрева.
Во время тепловой деградации HPMC подвергается нескольким параллельным процессам, включая дегидратацию, деполимеризацию и разложение функциональных групп. Основные продукты разложения включают воду, углекислый газ, угарный газ, метанол и различные углеводороды.
5. Методы теплового анализа для HPMC:
Тепловое поведение HPMC может быть изучено с использованием различных аналитических методов, в том числе:
Термогравиметрический анализ (TGA): TGA измеряет потерю веса образца в зависимости от температуры, предоставляя информацию о его тепловой стабильности и кинетике разложения.
Дифференциальная сканирующая калориметрия (DSC): DSC измеряет тепловой поток в или из образца в зависимости от температуры, позволяя характеризовать фазовые переходы и тепловые события, такие как плавление и деградация.
Инфракрасная спектроскопия Фурье-трансформ (FTIR): FTIR может использоваться для мониторинга химических изменений в HPMC во время тепловой деградации путем анализа изменений в функциональных группах и молекулярной структуры.
6. Заключение:
HPMC - это универсальный полимер с широким спектром применений в фармацевтических препаратах, продуктах питания, строительстве и косметике. В отличие от кристаллических материалов, HPMC не имеет определенной температуры плавления, но подвергается тепловой деградации при нагревании. Температура деградации зависит от различных факторов и обычно начинается около 200 ° C. Понимание теплового поведения HPMC имеет важное значение для его правильной обработки и обработки в разных отраслях.
Пост времени: марта 09-2024