Chuẩn bị và tính chất vật lý của ether tinh bột hydroxypropyl

Ether tinh bột hydroxypropyl (HPSTE) được điều chế thông qua quá trình sửa đổi hóa học liên quan đến việc đưa các nhóm hydroxypropyl lên phân tử tinh bột. Phương pháp chuẩn bị thường liên quan đến các bước sau:

1. Lựa chọn tinh bột: Tinh bột chất lượng cao, thường có nguồn gốc từ các nguồn như ngô, lúa mì, khoai tây hoặc khoai mì, được chọn làm vật liệu ban đầu. Việc lựa chọn nguồn tinh bột có thể ảnh hưởng đến các thuộc tính của sản phẩm HPSTE cuối cùng.
2. Chuẩn bị bột tinh bột: Tinh bột được chọn được phân tán trong nước để tạo thành bột tinh bột. Bột được làm nóng đến nhiệt độ cụ thể để gelatin hóa các hạt tinh bột, cho phép phản ứng tốt hơn và thâm nhập của thuốc thử trong các bước sửa đổi tiếp theo.
3. Phản ứng etherization: Bột tinh bột gelatin hóa sau đó được phản ứng với oxit propylene (PO) với sự hiện diện của chất xúc tác trong điều kiện được kiểm soát. Propylene Oxide phản ứng với các nhóm hydroxyl (-OH) trên phân tử tinh bột, dẫn đến sự gắn kết của các nhóm hydroxypropyl (-och2ch (OH) CH3) với xương sống tinh bột.
4. Trung hòa và tinh chế: Sau phản ứng etherization, hỗn hợp phản ứng được trung hòa để loại bỏ bất kỳ thuốc thử hoặc chất xúc tác dư thừa nào. Các ether tinh bột hydroxypropyl kết quả sau đó được tinh chế thông qua các quá trình như lọc, rửa và sấy khô để loại bỏ tạp chất và hóa chất còn lại.
5. Điều chỉnh kích thước hạt: Các tính chất vật lý của HPSTE, chẳng hạn như kích thước hạt và phân phối, có thể được điều chỉnh thông qua các quy trình xay hoặc mài để đạt được các đặc điểm mong muốn cho các ứng dụng cụ thể.

Các tính chất vật lý của ether tinh bột hydroxypropyl có thể thay đổi tùy thuộc vào các yếu tố như mức độ thay thế (DS), trọng lượng phân tử, kích thước hạt và điều kiện xử lý. Một số tính chất vật lý phổ biến của HPSTE bao gồm:

1. Ngoại hình: HPSTE thường là một loại bột màu trắng đến trắng với sự phân bố kích thước hạt mịn. Hình thái hạt có thể thay đổi từ hình dạng hình cầu đến hình dạng không đều tùy thuộc vào quá trình sản xuất.
2. Kích thước hạt: Kích thước hạt của HPSTE có thể từ một vài micromet đến hàng chục micromet, với tác động đáng kể đến khả năng phân tán, độ hòa tan và chức năng của nó trong các ứng dụng khác nhau.
3. Mật độ số lượng lớn: Mật độ hàng loạt của HPSTE ảnh hưởng đến khả năng chảy của nó, đặc điểm xử lý và yêu cầu đóng gói. Nó thường được đo bằng gam trên mỗi cm khối (g/cm³) hoặc kg mỗi lít (kg/L).
4. Độ hòa tan: HPSTE không hòa tan trong nước lạnh nhưng có thể phân tán và sưng lên trong nước nóng, tạo thành các dung dịch hoặc gel nhớt. Tính chất hòa tan và hydrat hóa của HPSTE có thể thay đổi tùy thuộc vào các yếu tố như DS, trọng lượng phân tử và nhiệt độ.
5. Độ nhớt: HPSTE thể hiện các đặc tính kiểm soát dày đặc và lưu biến trong các hệ thống nước, ảnh hưởng đến độ nhớt, hành vi dòng chảy và sự ổn định của các công thức. Độ nhớt của các dung dịch HPSTE phụ thuộc vào các yếu tố như nồng độ, nhiệt độ và tốc độ cắt.
6. Tốc độ hydrat hóa: Tốc độ hydrat hóa của HPSTE đề cập đến tốc độ hấp thụ nước và sưng lên để tạo thành các dung dịch hoặc gel nhớt. Thuộc tính này rất quan trọng trong các ứng dụng yêu cầu hydrat hóa và làm dày nhanh.

Việc chuẩn bị và tính chất vật lý của ether hydroxypropyl được thiết kế để đáp ứng các yêu cầu ứng dụng và tiêu chí hiệu suất cụ thể, làm cho nó trở thành một phụ gia linh hoạt và có giá trị trong các ngành công nghiệp và công thức khác nhau.