Hydroxypropyl methylcellulose (HPMC)là một vật liệu polymer tự nhiên thường được sử dụng và được sử dụng rộng rãi trong các chế phẩm dược phẩm, chế biến thực phẩm, xây dựng, mỹ phẩm và các lĩnh vực khác. Các tính chất vật lý của nó, đặc biệt là độ nhớt và độ truyền qua, có ảnh hưởng quan trọng đến hiệu suất ứng dụng của nó.
1. Trọng lượng phân tử
Trọng lượng phân tử là một trong những yếu tố quan trọng quyết định hiệu suất của HPMC. Khi trọng lượng phân tử của Kimacell®HPMC tăng, chuỗi phân tử trở nên dài hơn và độ nhớt của dung dịch thường tăng. Điều này là do các chuỗi phân tử dài hơn có lực tương tác mạnh hơn trong dung dịch, dẫn đến tính lưu động dung dịch kém, biểu hiện là độ nhớt cao hơn. Ngược lại, các dung dịch HPMC với trọng lượng phân tử thấp hơn có độ trôi chảy mạnh hơn và độ nhớt thấp hơn.
Trọng lượng phân tử cũng có một mối quan hệ nhất định với độ truyền qua. Nói chung, các dung dịch HPMC có trọng lượng phân tử cao hơn có thể tạo thành các cấu trúc tích tụ phân tử lớn hơn do chuỗi phân tử dài hơn của chúng, từ đó ảnh hưởng đến sự tán xạ của ánh sáng và dẫn đến giảm độ truyền qua.
2. Lượng hydroxypropyl và methyl hóa
Cấu trúc hóa học của HPMC bao gồm các nhóm hydroxypropyl và methyl, và sự ra đời của các nhóm này ảnh hưởng đáng kể đến độ hòa tan, độ nhớt và độ truyền qua của nó. Nói chung, việc tăng mức độ hydroxypropyl hóa có thể cải thiện khả năng hòa tan của HPMC, đồng thời tăng mức độ methyl hóa có thể giúp tăng độ nhớt của nó và duy trì sự ổn định của chất keo.
Mức độ methyl hóa: Sự gia tăng mức độ methyl hóa sẽ dẫn đến sự gia tăng sự tương tác giữa các phân tử HPMC, do đó làm tăng độ nhớt của dung dịch. Một mức độ quá cao của quá trình methyl hóa có thể làm cho độ nhớt của dung dịch quá lớn, ảnh hưởng đến tính lưu động.
Mức độ hydroxypropylation: Sự ra đời của các nhóm hydroxypropyl làm tăng tính kỵ nước của các phân tử, cải thiện khả năng hòa tan của HPMC và giúp tạo thành một hệ thống keo ổn định hơn. Một mức độ quá cao của hydroxypropylation có thể làm giảm tính minh bạch của dung dịch, do đó ảnh hưởng đến độ truyền qua.
3. Tính chất dung môi
Độ hòa tan của HPMC và độ nhớt của dung dịch bị ảnh hưởng rất nhiều bởi các tính chất của dung môi. Nói chung, HPMC có thể hòa tan tốt trong nước, nhưng độ hòa tan của nó cũng bị ảnh hưởng bởi các yếu tố như nhiệt độ, giá trị pH và nồng độ muối của nước.
Nhiệt độ: Nhiệt độ tăng thường giúp HPMC hòa tan và giảm độ nhớt của dung dịch. Tuy nhiên, nếu nhiệt độ quá cao, nó có thể gây ra sự xuống cấp của HPMC, ảnh hưởng đến độ nhớt và độ truyền qua của nó.
Giá trị pH: Độ hòa tan và độ nhớt của HPMC cũng bị ảnh hưởng bởi pH. Độ hòa tan và độ nhớt dung dịch của HPMC có thể thay đổi ở các giá trị pH khác nhau, đặc biệt là khi có nồng độ axit hoặc kiềm cao hơn, trong đó độ hòa tan và độ nhớt của HPMC có thể giảm hoặc tăng đáng kể.
Sức mạnh ion dung môi: Nếu một lượng lớn muối được thêm vào dung dịch, cường độ ion của dung dịch tăng, có thể ảnh hưởng đến sự tương tác giữa các phân tử HPMC và do đó thay đổi độ nhớt của nó.
4. Nồng độ HPMC
Nồng độ của HPMC có ảnh hưởng trực tiếp đến độ nhớt của dung dịch. Nói chung, độ nhớt của dung dịch tăng tuyến tính với sự gia tăng nồng độ HPMC. Tuy nhiên, ở nồng độ cao hơn, dung dịch có thể đạt đến giới hạn độ nhớt nhất định, tại thời điểm đó ảnh hưởng của việc tăng thêm nồng độ lên độ nhớt sẽ bị suy yếu.
Nồng độ tăng cũng có thể ảnh hưởng đến tính minh bạch của dung dịch HPMC. Các giải pháp tập trung cao có thể tạo thành các hạt hoặc cốt liệu lớn hơn do tương tác quá mạnh giữa các phân tử, dẫn đến tăng tán xạ ánh sáng và ảnh hưởng đến độ truyền qua.
5. Tốc độ cắt và lịch sử cắt
Độ nhớt và độ truyền qua của các giải pháp Kimacell®HPMC bị ảnh hưởng ở một mức độ nào đó bởi tốc độ cắt (ví dụ, tốc độ dòng chảy) và lịch sử cắt. Tốc độ cắt càng cao, độ linh hoạt của dung dịch càng mạnh và độ nhớt càng thấp. Việc cắt dài hạn có thể dẫn đến sự xuống cấp của các chuỗi phân tử, do đó ảnh hưởng đến độ nhớt và độ truyền qua của dung dịch.
Lịch sử cắt có ảnh hưởng lớn đến hành vi lưu biến của giải pháp HPMC. Nếu dung dịch bị cắt dài hạn, sự tương tác giữa các phân tử HPMC có thể bị phá hủy, dẫn đến giảm độ nhớt của dung dịch và cũng có thể ảnh hưởng đến độ truyền qua.
6. Phụ gia bên ngoài
Trong dung dịch HPMC, việc thêm các loại phụ gia khác nhau (như chất làm đặc, chất ổn định, muối, v.v.) sẽ ảnh hưởng đến độ nhớt và độ truyền qua của nó. Ví dụ, một số chất làm dày có thể tương tác với HPMC để tạo thành phức hợp, do đó làm tăng độ nhớt của dung dịch. Ngoài ra, việc bổ sung một số muối nhất định có thể điều chỉnh thêm độ hòa tan và độ nhớt của HPMC bằng cách thay đổi cường độ ion của dung dịch.
Thuốc làm đặc: Các chất phụ gia này thường làm tăng độ nhớt của dung dịch HPMC, nhưng việc sử dụng quá mức có thể làm cho dung dịch có độ nhớt quá mức.
Chất hoạt động bề mặt: Việc bổ sung các chất hoạt động bề mặt có thể cải thiện tính ổn định của dung dịch HPMC, nhưng đôi khi nó cũng có thể thay đổi độ truyền qua của nó, bởi vì các phân tử chất hoạt động bề mặt có thể tương tác với các phân tử HPMC và ảnh hưởng đến sự lan truyền của ánh sáng.
7. Điều kiện lưu trữ của giải pháp
Các điều kiện lưu trữ của giải pháp Kimacell®HPMC cũng có tác động quan trọng đến độ nhớt và độ truyền qua của nó. Lưu trữ lâu dài có thể gây ra sự thay đổi độ nhớt của dung dịch HPMC, đặc biệt là trong môi trường có nhiệt độ không ổn định hoặc ánh sáng mạnh. Nhiệt độ cao hoặc tiếp xúc lâu dài với ánh sáng cực tím có thể gây ra sự xuống cấp của HPMC, ảnh hưởng đến độ nhớt của dung dịch và cũng có thể gây ra những thay đổi trong độ truyền qua.
Độ nhớt và độ truyền qua củaHPMCbị ảnh hưởng bởi nhiều yếu tố, chủ yếu bao gồm trọng lượng phân tử, mức độ hydroxypropyl và methyl hóa, tính chất dung môi, nồng độ, tốc độ cắt, phụ gia bên ngoài và điều kiện lưu trữ của dung dịch. Bằng cách điều chỉnh hợp lý các yếu tố này, các giải pháp HPMC với các thuộc tính cụ thể có thể được thiết kế khi cần thiết để đáp ứng nhu cầu ứng dụng của các trường khác nhau.
Thời gian đăng: Tháng 2-24-2025