Hidroksipropil metilceluloza (HPMC) je neionski, u vodi topljivi celulozni miješani eter.Izgled je bijeli do blago žuti prah ili granulirani materijal, bez okusa, mirisa, netoksičan, kemijski stabilan i otapa se u vodi kako bi se stvorila glatka, prozirna i viskozna otopina.Jedno od najvažnijih svojstava hidroksipropil metilceluloze u primjeni je da povećava viskoznost tekućine.Učinak zgušnjavanja ovisi o stupnju polimerizacije (DP) proizvoda, koncentraciji celuloznog etera u vodenoj otopini, brzini smicanja i temperaturi otopine.I drugi faktori.
01
Tekuća vrsta HPMC vodene otopine
Općenito, naprezanje tekućine u posmičnom strujanju može se izraziti kao funkcija samo brzine smicanja ƒ(γ), sve dok nije ovisno o vremenu.Ovisno o obliku ƒ(γ), tekućine se mogu podijeliti na različite vrste, i to: Newtonove tekućine, dilatantne tekućine, pseudoplastične tekućine i Binghamove plastične tekućine.
Celulozni eteri se dijele u dvije kategorije: jedna je neionski celulozni eter, a druga je ionski celulozni eter.Za reologiju ove dvije vrste celuloznih etera.SC Naik i sur.proveli su opsežnu i sustavnu komparativnu studiju o otopinama hidroksietil celuloze i natrijeve karboksimetil celuloze.Rezultati su pokazali da su i otopine neionskog celuloznog etera i otopine ionskog celuloznog etera bile pseudoplastične.Protoci, tj. nenewtonski tokovi, približavaju se newtonskim tekućinama samo pri vrlo niskim koncentracijama.Pseudoplastičnost otopine hidroksipropil metilceluloze igra važnu ulogu u primjeni.Na primjer, kada se nanosi u premazima, zbog karakteristika razrjeđivanja smicanja vodenih otopina, viskoznost otopine opada s povećanjem brzine smicanja, što pogoduje jednoličnoj disperziji čestica pigmenta, a također povećava fluidnost premaza. .Učinak je vrlo velik;dok miruje, viskoznost otopine je relativno velika, što učinkovito sprječava taloženje pigmentnih čestica u premazu.
02
HPMC metoda ispitivanja viskoznosti
Važan pokazatelj za mjerenje učinka zgušnjavanja hidroksipropil metilceluloze je prividna viskoznost vodene otopine.Metode mjerenja prividne viskoznosti obično uključuju metodu kapilarne viskoznosti, metodu rotacijske viskoznosti i metodu viskoznosti padajuće lopte.
gdje je: prividna viskoznost, mPa s;K je konstanta viskozimetra;d je gustoća uzorka otopine pri 20/20°C;t je vrijeme prolaska otopine kroz gornji dio viskozimetra do donje oznake, s;Mjeri se vrijeme protoka standardnog ulja kroz viskozimetar.
Međutim, metoda mjerenja kapilarnim viskozimetrom je problematičnija.Viskoznosti mnogih celuloznih etera teško je analizirati pomoću kapilarnog viskozimetra jer te otopine sadrže tragove netopljivih tvari koje se detektiraju samo kada je kapilarni viskozimetar blokiran.Stoga većina proizvođača koristi rotacijske viskozimetre za kontrolu kvalitete hidroksipropil metilceluloze.Brookfieldovi viskozimetri se obično koriste u stranim zemljama, a NDJ viskozimetri se koriste u Kini.
03
Čimbenici utjecaja na HPMC viskoznost
3.1 Odnos sa stupnjem agregacije
Kada ostali parametri ostanu nepromijenjeni, viskoznost otopine hidroksipropil metilceluloze proporcionalna je stupnju polimerizacije (DP) ili molekularnoj masi ili duljini molekularnog lanca, a raste s povećanjem stupnja polimerizacije.Ovaj učinak je izraženiji u slučaju niskog stupnja polimerizacije nego u slučaju visokog stupnja polimerizacije.
3.2 Odnos između viskoznosti i koncentracije
Viskoznost hidroksipropil metilceluloze raste s povećanjem koncentracije produkta u vodenoj otopini.Čak i mala promjena koncentracije uzrokovat će veliku promjenu viskoznosti.Uz nazivnu viskoznost hidroksipropil metilceluloze Utjecaj promjene koncentracije otopine na viskoznost otopine sve je očitiji.
3.3 Odnos između viskoznosti i brzine smicanja
Vodena otopina hidroksipropil metilceluloze ima svojstvo razrjeđivanja smicanjem.Hidroksipropil metilceluloza različite nominalne viskoznosti priprema se u 2% vodenoj otopini i mjeri se njezina viskoznost pri različitim brzinama smicanja.Rezultati su sljedeći Kao što je prikazano na slici.Pri maloj brzini smicanja, viskoznost otopine hidroksipropil metilceluloze nije se značajno promijenila.S povećanjem brzine smicanja, viskoznost otopine hidroksipropil metilceluloze veće nazivne viskoznosti se očiglednije smanjila, dok se otopina niske viskoznosti nije očito smanjila.
3.4 Odnos između viskoznosti i temperature
Na viskoznost otopine hidroksipropil metilceluloze uvelike utječe temperatura.Kako temperatura raste, viskoznost otopine se smanjuje.Kao što je prikazano na slici, priprema se u vodenu otopinu koncentracije od 2%, te se mjeri promjena viskoznosti s porastom temperature.
3.5 Ostali čimbenici utjecaja
Na viskoznost vodene otopine hidroksipropil metilceluloze također utječu aditivi u otopini, pH vrijednost otopine i mikrobna razgradnja.Obično, kako bi se postigla bolja viskoznost ili smanjio trošak upotrebe, potrebno je dodati reološke modifikatore, kao što su glina, modificirana glina, polimerni prah, škrobni eter i alifatski kopolimer, u vodenu otopinu hidroksipropil metilceluloze., a vodenoj otopini se također mogu dodati elektroliti poput klorida, bromida, fosfata, nitrata itd.Ovi aditivi neće utjecati samo na svojstva viskoznosti vodene otopine, već će utjecati i na druga svojstva primjene hidroksipropil metilceluloze kao što je zadržavanje vode., otpornost na progib itd.
Na viskoznost vodene otopine hidroksipropil metilceluloze gotovo ne utječu kiseline i lužine, a općenito je stabilna u rasponu od 3 do 11. Može izdržati određenu količinu slabih kiselina, kao što su mravlja kiselina, octena kiselina, fosforna kiselina , borna kiselina, limunska kiselina, itd. Međutim, koncentrirana kiselina će smanjiti viskoznost.Ali kaustična soda, kalijev hidroksid, vapnena voda itd. slabo utječu na to.U usporedbi s drugim celuloznim eterima, vodena otopina hidroksipropil metilceluloze ima dobru antimikrobnu stabilnost, glavni razlog je taj što hidroksipropil metilceluloza ima hidrofobne skupine s visokim stupnjem supstitucije i prostornim preprekama skupina. Međutim, budući da reakcija supstitucije obično nije jednolika, nesupstituirana anhidroglukozna jedinica Najlakše ga erodiraju mikroorganizmi, što rezultira razgradnjom molekula celuloznog etera i kidanjem lanca.Učinak je da se prividna viskoznost vodene otopine smanjuje.Ako je potrebno čuvati vodenu otopinu hidroksipropil metilceluloze dulje vrijeme, preporuča se dodati antimikotik u tragovima kako se viskoznost ne bi značajno promijenila.Pri odabiru sredstava protiv gljivica, konzervansa ili fungicida treba voditi računa o sigurnosti, te birati proizvode koji nisu toksični za ljudski organizam, imaju stabilna svojstva i bez mirisa, kao što su fungicidi AMICAL tvrtke DOW Chem, konzervansi CANGUARD64, sredstva za bakterije FUELSAVER i druge proizvode.može igrati odgovarajuću ulogu.
Vrijeme objave: 20. listopada 2022