Hidroksipropil metilceluloza (HPMC)je vodotopni polimer, ki se pogosto uporablja v gradbenih materialih, farmacevtskih izdelkih, prehrani in kemični industriji. HPMC ima dobro zgoščevanje, zadrževanje vode, oblikovanje filmov in vezave, še posebej pa je pomemben pri materialih, ki temeljijo na cementu in mavce. Na postopek raztapljanja Kimacell®HPMC v vodi vpliva številni dejavniki, med katerimi je značilnost zamude hidracije ključni dejavnik, zlasti v gradbeništvu, ki določa gradnjo in končno kakovost malte, kiti in drugih izdelkov. Zato je preučevanje značilnosti zakasnitve hidratacije HPMC zelo pomembno za optimizacijo materialnih formulacij.
1. mehanizem zakasnitve hidratacije HPMC
Raztapljanje HPMC v vodi vključuje štiri stopnje: površinsko vlaženje, disperzija delcev, oteklina in raztapljanje. Kadar so običajni delci HPMC v neposrednem stiku z vodo, površinska plast hitro absorbira vodo, da tvori gel plast, kar ovira nadaljnje raztapljanje notranjih delcev in s tem prikazuje pojav zamude hidracije. Za izboljšanje gradbene zmogljivosti se nekateri izdelki HPMC posebej zdravijo, na primer površinsko eterifikacijo ali obdelavo prevleke, za nadaljnje podaljšanje časa hidratacije in izboljšanje odprtega časa in obratovanja med gradnjo.
Glavni dejavniki, ki vplivajo na zamudo hidratacije, vključujejo:
Porazdelitev velikosti delcev: večji delci se raztopijo počasneje kot majhni delci, čas zamude hidracije pa je daljši.
Površinska obdelava: Nekateri HPMC so navzkrižno povezani ali hidrofobno prevlečeni, kar lahko znatno odloži hidracijo.
Temperatura raztopine: Povečana temperatura lahko pospeši raztapljanje HPMC, vendar lahko vpliva tudi na značilnosti zamude hidracije v določenem območju.
Sistem topila: Elektroliti, pH vrednost in drugi dodatki lahko vplivajo na hitrost raztapljanja in čas zakasnitve hidratacije HPMC.
2. eksperimentalno zasnovo in metode
2.1 Eksperimentalni materiali
Vzorci HPMC (različne viskoznosti, različne vrste površin)
Destilirana voda
Mešalna naprava
Viscometer (na primer rotacijski viskometer)
Laserski analizator velikosti delcev
2.2 Eksperimentalni koraki
Določitev časa zakasnitve hidracije
Pod konstantno temperaturo (25 ℃) smo določeno količino kimacell®HPMC počasi razpršili v destilirano vodo brez mešanja, opazili smo čas, ki je potreben za plast površinskega gela in opazil čas, potreben za delce, ki jih je treba popolnoma navlažiti.
Merjenje spremembe viskoznosti
Viskoznost raztopine smo merili vsakih 5 minut z rotacijskim viskometrom, da smo zabeležili postopno raztapljanje delcev HPMC.
Test topnosti
Vzorčenje je bilo izvedeno v različnih časovnih točkah, neraztopljene delce pa smo ločili s filtrirno membrano, da smo ugotovili trend topnosti skozi čas.
Analiza velikosti delcev
Za merjenje spremembe porazdelitve delcev HPMC delcev med hidratacijo je bil uporabljen laserski analizator velikosti delcev za oceno učinka zakasnitve hidratacije.
3. Rezultati in analiza testov
Rezultati testov kažejo, da ima HPMC z različnimi stopnjami viskoznosti in metodami površinske obdelave različne značilnosti zamude hidratacije. HPMC brez površinske obdelave hitro tvori gel plast v vodi, medtem ko ima HPMC s posebno površinsko obdelavo znatno zamuden čas hidratacije in več enakomernega raztapljanja.
Vpliv viskoznosti na zamudo hidracije
Delci HPMC z nizko viskoznostjo imajo krajši čas zamude hidratacije zaradi majhne molekulske mase; HPMC z visoko viskoznostjo ima daljši čas zakasnitve hidratacije zaradi svoje dolgo verižne molekularne strukture.
Vpliv površinske obdelave na zamudo hidratacije
Delci HPMC, obdelani s hidrofobnim premazom, imajo zmanjšano začetno zmogljivost vode, čas zamude hidracije pa se lahko podaljša na 10-30 minut.
Vpliv porazdelitve velikosti delcev
Fini delci imajo kratek čas zamude hidratacije, medtem ko imajo večji delci pomembnejšo zamudo hidratacije zaradi vpliva površinske plasti gela.
Racionalni izborHPMClahko optimizira svojo uporabo v gradbeništvu in drugih panogah, izboljša delovanje gradbeništva in materialno stabilnost. Ta študija lahko zagotovi znanstveno podlago za optimizacijo aplikacije HPMC in usmerja razvoj in prilagoditev izdelka in formulacijo
Čas objave: februar-21-2025