Отримання та фізичні властивості ефіру гідроксипропілкрохмалю

Ефір гідроксипропілкрохмалю (HPStE) отримують за допомогою процесу хімічної модифікації, який передбачає введення гідроксипропілових груп у молекулу крохмалю. Спосіб приготування зазвичай складається з наступних етапів:

1. Вибір крохмалю: як вихідний матеріал вибирається високоякісний крохмаль, який зазвичай отримують із таких джерел, як кукурудза, пшениця, картопля або тапіока. Вибір джерела крохмалю може вплинути на властивості кінцевого продукту HPStE.
2. Приготування крохмального клейстеру: вибраний крохмаль диспергують у воді з утворенням крохмального клейстеру. Пасту нагрівають до певної температури для желатинізації гранул крохмалю, що забезпечує кращу реакційну здатність і проникнення реагентів на наступних етапах модифікації.
3. Реакція етерифікації: желатинізована крохмальна паста потім реагує з пропіленоксидом (PO) у присутності каталізатора в контрольованих умовах. Пропіленоксид реагує з гідроксильними групами (-OH) на молекулі крохмалю, що призводить до приєднання гідроксипропілових груп (-OCH2CH(OH)CH3) до крохмального остова.
4. Нейтралізація та очищення: після реакції етерифікації реакційну суміш нейтралізують, щоб видалити надлишок реагентів або каталізаторів. Отриманий ефір гідроксипропілкрохмалю потім очищають за допомогою таких процесів, як фільтрування, промивання та сушіння, щоб видалити домішки та залишкові хімічні речовини.
5. Регулювання розміру частинок: Фізичні властивості HPStE, такі як розмір і розподіл частинок, можна регулювати за допомогою процесів подрібнення або подрібнення для досягнення бажаних характеристик для конкретних застосувань.

Фізичні властивості ефіру гідроксипропілкрохмалю можуть змінюватися залежно від таких факторів, як ступінь заміщення (DS), молекулярна маса, розмір частинок і умови обробки. Деякі загальні фізичні властивості HPStE включають:

1. Зовнішній вигляд: HPStE зазвичай являє собою порошок від білого до майже білого кольору з дрібним розподілом частинок за розміром. Морфологія частинок може варіюватися від сферичної до неправильної форми залежно від виробничого процесу.
2. Розмір частинок: розмір частинок HPStE може коливатися від кількох мікрометрів до десятків мікрометрів, що значно впливає на його здатність до диспергування, розчинність і функціональність у різних застосуваннях.
3. Насипна щільність: Насипна щільність HPStE впливає на його текучість, характеристики транспортування та вимоги до упаковки. Зазвичай вимірюється в грамах на кубічний сантиметр (г/см³) або кілограмах на літр (кг/л).
4. Розчинність: HPStE нерозчинний у холодній воді, але може диспергуватися та набухати у гарячій воді, утворюючи в’язкі розчини або гелі. Властивості розчинності та гідратації HPStE можуть змінюватися залежно від таких факторів, як DS, молекулярна маса та температура.
5. В’язкість: HPStE демонструє властивості згущення та контролю реологічних властивостей у водних системах, впливаючи на в’язкість, текучість і стабільність композицій. В'язкість розчинів HPStE залежить від таких факторів, як концентрація, температура та швидкість зсуву.
6. Швидкість гідратації: Швидкість гідратації HPStE означає швидкість, з якою він поглинає воду та набухає з утворенням в’язких розчинів або гелів. Ця властивість важлива в тих випадках, коли потрібна швидка гідратація та згущення.

Підготовка та фізичні властивості ефіру гідроксипропілкрохмалю розроблені відповідно до конкретних вимог застосування та критеріїв ефективності, що робить його універсальною та цінною добавкою в різних галузях промисловості та рецептурах.