Príprava a fyzikálne vlastnosti éteru hydroxypropylškrobu

Hydroxypropylový éter škrobu (HPStE) sa pripravuje procesom chemickej modifikácie, ktorý zahŕňa zavedenie hydroxypropylových skupín do molekuly škrobu. Spôsob prípravy zvyčajne zahŕňa nasledujúce kroky:

1. Výber škrobu: Ako východiskový materiál sa vyberá vysokokvalitný škrob, typicky získaný zo zdrojov, ako je kukurica, pšenica, zemiaky alebo tapioka. Výber zdroja škrobu môže ovplyvniť vlastnosti konečného produktu HPStE.
2. Príprava škrobovej pasty: Vybraný škrob sa disperguje vo vode za vzniku škrobovej pasty. Pasta sa zahreje na špecifickú teplotu, aby sa granuly škrobu želatínovali, čo umožňuje lepšiu reaktivitu a penetráciu činidiel v následných modifikačných krokoch.
3. Eterifikačná reakcia: Želatínovaná škrobová pasta potom reaguje s propylénoxidom (PO) v prítomnosti katalyzátora za kontrolovaných podmienok. Propylénoxid reaguje s hydroxylovými skupinami (-OH) na molekule škrobu, čo vedie k pripojeniu hydroxypropylových skupín (-OCH2CH(OH)CH3) na kostru škrobu.
4. Neutralizácia a čistenie: Po éterifikačnej reakcii sa reakčná zmes neutralizuje, aby sa odstránili všetky prebytočné činidlá alebo katalyzátory. Výsledný éter hydroxypropylškrobu sa potom čistí procesmi, ako je filtrácia, premývanie a sušenie, aby sa odstránili nečistoty a zvyškové chemikálie.
5. Úprava veľkosti častíc: Fyzikálne vlastnosti HPStE, ako je veľkosť a distribúcia častíc, možno upraviť procesom mletia alebo mletia, aby sa dosiahli požadované charakteristiky pre špecifické aplikácie.

Fyzikálne vlastnosti éteru hydroxypropylškrobu sa môžu meniť v závislosti od faktorov, ako je stupeň substitúcie (DS), molekulová hmotnosť, veľkosť častíc a podmienky spracovania. Niektoré bežné fyzikálne vlastnosti HPStE zahŕňajú:

1. Vzhľad: HPStE je typicky biely až sivobiely prášok s jemnou distribúciou veľkosti častíc. Morfológia častíc sa môže meniť od guľovitých po nepravidelné tvary v závislosti od výrobného procesu.
2. Veľkosť častíc: Veľkosť častíc HPStE sa môže pohybovať od niekoľkých mikrometrov do desiatok mikrometrov, s významným vplyvom na jeho disperzibilitu, rozpustnosť a funkčnosť v rôznych aplikáciách.
3. Objemová hmotnosť: Objemová hmotnosť HPStE ovplyvňuje jeho tekutosť, manipulačné vlastnosti a požiadavky na balenie. Zvyčajne sa meria v gramoch na kubický centimeter (g/cm³) alebo kilogramoch na liter (kg/l).
4. Rozpustnosť: HPStE je nerozpustný v studenej vode, ale môže sa rozptýliť a napučať v horúcej vode za vzniku viskóznych roztokov alebo gélov. Rozpustnosť a hydratačné vlastnosti HPStE sa môžu meniť v závislosti od faktorov, ako je DS, molekulová hmotnosť a teplota.
5. Viskozita: HPStE vykazuje zahusťovacie a reologické kontrolné vlastnosti vo vodných systémoch, čo ovplyvňuje viskozitu, tokové správanie a stabilitu formulácií. Viskozita roztokov HPStE závisí od faktorov, ako je koncentrácia, teplota a šmyková rýchlosť.
6. Rýchlosť hydratácie: Rýchlosť hydratácie HPStE sa týka rýchlosti, ktorou absorbuje vodu a napučiava za vzniku viskóznych roztokov alebo gélov. Táto vlastnosť je dôležitá v aplikáciách, kde sa vyžaduje rýchla hydratácia a zahustenie.

príprava a fyzikálne vlastnosti éteru hydroxypropylškrobu sú prispôsobené tak, aby spĺňali špecifické aplikačné požiadavky a výkonnostné kritériá, čo z neho robí všestranné a hodnotné aditívum v rôznych priemyselných odvetviach a prípravkoch.