Hydroxypropyl methylcellulose (HPMC)là một ether cellulose không ion được làm từ cellulose tự nhiên thông qua sửa đổi hóa học. Nó được sử dụng rộng rãi trong các lĩnh vực xây dựng, y học, thực phẩm và mỹ phẩm. Quá trình tổng hợp của nó và các đặc điểm sản phẩm mang lại hiệu suất độc đáo và có thể đáp ứng nhiều nhu cầu công nghiệp.
1. Tổng hợp hydroxypropyl methylcellulose
Việc chuẩn bị Kimacell®HPMC sử dụng cellulose tự nhiên làm nguyên liệu thô và sửa đổi về mặt hóa học thông qua điều trị kiềm và phản ứng etherization. Quá trình tổng hợp cụ thể bao gồm các bước sau:
Kiềm hóa cellulose
Nguyên liệu thô cellulose (như bột giấy hoặc bột gỗ) được trộn với dung dịch natri hydroxit và kiềm hóa ở nhiệt độ và áp suất nhất định để tạo ra cellulose kiềm. Quá trình kiềm hóa mở rộng chuỗi phân tử cellulose và tăng khả năng phản ứng của nó với tác nhân etherifying.
Phản ứng ether hóa
Cellulose kiềm được phản ứng với formaldehyd và propylene glycol propylene oxide để tạo ra hydroxypropyl methylcellulose. Trong quá trình phản ứng, các phản ứng methyl hóa và hydroxypropyl hóa xảy ra đồng thời, thay thế một phần của các nhóm hydroxyl trên chuỗi phân tử cellulose, do đó hình thành HPMC với mức độ thay thế cụ thể (DS) và thay thế mol (MS).
Trung hòa và rửa
Sau khi hoàn thành phản ứng, một dung dịch có tính axit được thêm vào để trung hòa hỗn hợp phản ứng, sau đó được rửa bằng nước để loại bỏ nguyên liệu thô không phản ứng và các sản phẩm phụ để thu được HPMC tinh khiết.
Làm khô và nghiền nát
HPMC ướt được sấy khô với độ ẩm thấp và nghiền thành bột để có được sản phẩm cuối cùng. Kích thước hạt của sản phẩm có thể được điều chỉnh theo yêu cầu ứng dụng.
2. Đặc điểm sản phẩm của hydroxypropyl methylcellulose
HPMC có các đặc tính vật lý và hóa học độc đáo, làm cho nó xuất sắc trong nhiều ứng dụng khác nhau:
Độ hòa tan trong nước tuyệt vời
HPMC có thể nhanh chóng hòa tan trong nước lạnh để tạo thành dung dịch keo trong suốt và độ hòa tan của nó không bị ảnh hưởng bởi độ cứng của nước. HPMC không hòa tan trong nước nóng, nhưng nó có thể khôi phục độ hòa tan sau khi nước được làm mát. Khách sạn này làm cho nó phù hợp cho các cảnh đòi hỏi hiệu suất gelat nhiệt.
Tính chất hóa học ổn định
HPMC là một chất không ion có khả năng chịu đựng tốt đối với axit, kiềm và muối, và có thể ổn định trong các điều kiện pH khác nhau.
Tính chất làm dày và bám dính tốt
Dung dịch nước của HPMC có tác dụng làm dày đáng kể và độ nhớt của nó tăng lên khi tăng nồng độ và trọng lượng phân tử. Các đặc tính bám dính và hình thành phim của nó làm cho nó hoạt động tốt trong lớp phủ và chất kết dính.
Tính chất gel nhiệt tuyệt vời
Dung dịch HPMC trải qua quá trình gel hóa có thể đảo ngược khi được làm nóng và trở về trạng thái lỏng sau khi làm mát. Thuộc tính gelation nhiệt này được sử dụng rộng rãi trong các vật liệu xây dựng (như vữa xi măng) để cải thiện hiệu suất xây dựng.
Không độc hại và tương thích sinh học
Do HPMC có nguồn gốc từ cellulose tự nhiên và có khả năng tương thích và an toàn sinh học tốt, nó được sử dụng rộng rãi trong các chất phụ gia thực phẩm và tá dược dược phẩm, chẳng hạn như vật liệu ma trận của viên thuốc giải phóng thuốc.
Tính linh hoạt để điều chỉnh hiệu suất
Mức độ thay thế (DS và MS) của Kimacell®HPMC có thể được điều chỉnh theo nhu cầu, do đó thay đổi độ hòa tan, độ nhớt và nhiệt độ gel hóa và các tính chất khác để đáp ứng các yêu cầu kỹ thuật của các ứng dụng khác nhau.
3. Các trường ứng dụng và triển vọng
HPMC Có thể được sử dụng như một chất làm đặc vữa và chất khử nước trong lĩnh vực xây dựng, như một tác nhân giải phóng bền vững trong lĩnh vực dược phẩm, và là chất nhũ hóa và chất ổn định trong ngành công nghiệp thực phẩm. Với sự tiến bộ của hóa học xanh và phát triển bền vững, sự tổng hợp năng lượng thấp và phát triển hiệu suất cao của HPMC sẽ trở thành trọng tâm của nghiên cứu trong tương lai.
Hydroxypropyl methylcellulose đã trở thành một vật liệu không thể thiếu và quan trọng trong ngành công nghiệp hiện đại và cuộc sống hàng ngày với hiệu suất và tính linh hoạt vượt trội.
Thời gian đăng: Tháng 1-18-2025