Hydroxypropylmetylcelulóza (HPMC) je neiónový, vo vode rozpustný zmesový éter celulózy.Vzhľad je biely až slabo žltý prášok alebo zrnitý materiál, bez chuti, bez zápachu, netoxický, chemicky stabilný a rozpúšťa sa vo vode za vzniku hladkého, priehľadného a viskózneho roztoku.Jednou z najdôležitejších vlastností hydroxypropylmetylcelulózy pri aplikácii je to, že zvyšuje viskozitu kvapaliny.Efekt zahusťovania závisí od stupňa polymerizácie (DP) produktu, koncentrácie éteru celulózy vo vodnom roztoku, rýchlosti šmyku a teploty roztoku.A ďalšie faktory.
01
Kvapalný typ vodného roztoku HPMC
Vo všeobecnosti možno napätie tekutiny v šmykovom toku vyjadriť iba ako funkciu šmykovej rýchlosti ƒ(γ), pokiaľ nie je závislé od času.V závislosti od formy ƒ(γ) možno tekutiny rozdeliť na rôzne typy, a to: newtonské tekutiny, dilatačné tekutiny, pseudoplastické tekutiny a Binghamské plastické tekutiny.
Étery celulózy sú rozdelené do dvoch kategórií: jedna je neiónový éter celulózy a druhá je iónový éter celulózy.Pre reológiu týchto dvoch typov éterov celulózy.SC Naik a kol.vykonali komplexnú a systematickú porovnávaciu štúdiu o roztokoch hydroxyetylcelulózy a sodnej soli karboxymetylcelulózy.Výsledky ukázali, že neiónové roztoky éterov celulózy aj iónové roztoky éterov celulózy boli pseudoplastické.Toky, teda nenewtonovské toky, sa k newtonským kvapalinám približujú len vo veľmi nízkych koncentráciách.Pri aplikácii hrá dôležitú úlohu pseudoplasticita roztoku hydroxypropylmetylcelulózy.Napríklad pri aplikácii v náteroch sa v dôsledku šmykových riediacich charakteristík vodných roztokov viskozita roztoku znižuje so zvýšením šmykovej rýchlosti, čo vedie k rovnomernej disperzii pigmentových častíc, a tiež zvyšuje tekutosť náteru. .Účinok je veľmi veľký;v pokoji je viskozita roztoku pomerne veľká, čo účinne zabraňuje usadzovaniu pigmentových častíc v povlaku.
02
HPMC testovacia metóda viskozity
Dôležitým ukazovateľom na meranie zahusťovacieho účinku hydroxypropylmetylcelulózy je zjavná viskozita vodného roztoku.Metódy merania zdanlivej viskozity zvyčajne zahŕňajú metódu kapilárnej viskozity, metódu rotačnej viskozity a metódu viskozity klesajúcej gule.
kde: je zdanlivá viskozita, mPas;K je konštanta viskozimetra;d je hustota vzorky roztoku pri 20/20 °C;t je čas prechodu roztoku cez hornú časť viskozimetra k spodnej značke, s;Meria sa čas, počas ktorého štandardný olej preteká viskozimetrom.
Metóda merania kapilárnym viskozimetrom je však problematickejšia.Viskozity mnohých éterov celulózy sa ťažko analyzujú pomocou kapilárneho viskozimetra, pretože tieto roztoky obsahujú stopové množstvá nerozpustných látok, ktoré sa detegujú len vtedy, keď je kapilárny viskozimeter zablokovaný.Preto väčšina výrobcov používa na kontrolu kvality hydroxypropylmetylcelulózy rotačné viskozimetre.V zahraničí sa bežne používajú viskozimetre Brookfield a v Číne viskozimetre NDJ.
03
Faktory ovplyvňujúce viskozitu HPMC
3.1 Súvislosť so stupňom agregácie
Keď ostatné parametre zostanú nezmenené, viskozita roztoku hydroxypropylmetylcelulózy je úmerná stupňu polymerizácie (DP) alebo molekulovej hmotnosti alebo dĺžke molekulového reťazca a zvyšuje sa so zvyšujúcim sa stupňom polymerizácie.Tento efekt je výraznejší v prípade nízkeho stupňa polymerizácie ako v prípade vysokého stupňa polymerizácie.
3.2 Vzťah medzi viskozitou a koncentráciou
Viskozita hydroxypropylmetylcelulózy sa zvyšuje so zvyšujúcou sa koncentráciou produktu vo vodnom roztoku.Aj malá zmena koncentrácie spôsobí veľkú zmenu viskozity.S nominálnou viskozitou hydroxypropylmetylcelulózy Vplyv zmeny koncentrácie roztoku na viskozitu roztoku je čoraz zreteľnejší.
3.3 Vzťah medzi viskozitou a šmykovou rýchlosťou
Vodný roztok hydroxypropylmetylcelulózy má vlastnosť strihového riedenia.Hydroxypropylmetylcelulóza s rôznou nominálnou viskozitou sa pripraví do 2 % vodného roztoku a meria sa jej viskozita pri rôznych šmykových rýchlostiach.Výsledky sú nasledovné Ako je znázornené na obrázku.Pri nízkej šmykovej rýchlosti sa viskozita roztoku hydroxypropylmetylcelulózy významne nezmenila.So zvýšením šmykovej rýchlosti sa viskozita roztoku hydroxypropylmetylcelulózy s vyššou nominálnou viskozitou zreteľnejšie znižovala, zatiaľ čo roztok s nízkou viskozitou zjavne neklesol.
3.4 Vzťah medzi viskozitou a teplotou
Viskozita roztoku hydroxypropylmetylcelulózy je značne ovplyvnená teplotou.So zvyšujúcou sa teplotou klesá viskozita roztoku.Ako je znázornené na obrázku, pripravuje sa na vodný roztok s koncentráciou 2 % a meria sa zmena viskozity so zvyšovaním teploty.
3.5 Iné ovplyvňujúce faktory
Viskozitu vodného roztoku hydroxypropylmetylcelulózy ovplyvňujú aj prísady v roztoku, hodnota pH roztoku a mikrobiálna degradácia.Zvyčajne, aby sa dosiahla lepšia viskozita alebo sa znížili náklady na použitie, je potrebné pridať do vodného roztoku hydroxypropylmetylcelulózy modifikátory reológie, ako je íl, modifikovaný íl, polymérny prášok, éter škrobu a alifatický kopolymér.a elektrolyty, ako je chlorid, bromid, fosforečnan, dusičnan atď., môžu byť tiež pridané do vodného roztoku.Tieto prísady ovplyvnia nielen viskozitné vlastnosti vodného roztoku, ale ovplyvnia aj ďalšie aplikačné vlastnosti hydroxypropylmetylcelulózy, ako je zadržiavanie vody., odolnosť proti priehybu atď.
Viskozita vodného roztoku hydroxypropylmetylcelulózy nie je takmer ovplyvnená kyselinou a zásadou a je vo všeobecnosti stabilná v rozmedzí 3 až 11. Znesie určité množstvo slabých kyselín, ako je kyselina mravčia, kyselina octová, kyselina fosforečná. , kyselina boritá, kyselina citrónová atď. Koncentrovaná kyselina však znižuje viskozitu.Ale lúh sodný, hydroxid draselný, vápenná voda atď. majú na to malý vplyv.V porovnaní s inými étermi celulózy má vodný roztok hydroxypropylmetylcelulózy dobrú antimikrobiálnu stabilitu, hlavným dôvodom je, že hydroxypropylmetylcelulóza má hydrofóbne skupiny s vysokým stupňom substitúcie a stérickej zábrany skupín. Keďže však substitučná reakcia zvyčajne nie je jednotná, nesubstituovaná anhydroglukózová jednotka je najľahšie erodovaný mikroorganizmami, čo vedie k degradácii molekúl éteru celulózy a štiepeniu reťazca.Výkon spočíva v tom, že zdanlivá viskozita vodného roztoku klesá.Ak je potrebné vodný roztok hydroxypropylmetylcelulózy skladovať dlhodobo, odporúča sa pridať stopové množstvo antimykotika, aby sa výrazne nezmenila viskozita.Pri výbere protiplesňových prostriedkov, konzervačných prostriedkov alebo fungicídov by ste mali dbať na bezpečnosť a vyberať prípravky, ktoré nie sú toxické pre ľudský organizmus, majú stabilné vlastnosti a sú bez zápachu, ako sú fungicídy AMICAL od DOW Chem, konzervanty CANGUARD64, baktérie FUELSAVER a iné produkty.môže hrať zodpovedajúcu úlohu.
Čas odoslania: 20. októbra 2022