Hydroxypropylmethylcellulose (HPMC) er en ikke-ionisk, vandopløselig celluloseblandingsether.Udseendet er hvidt til let gult pulver eller granulært materiale, smagløst, lugtfrit, ugiftigt, kemisk stabilt og opløses i vand for at danne en glat, gennemsigtig og tyktflydende opløsning.En af de vigtigste egenskaber ved hydroxypropylmethylcellulose i anvendelsen er, at det øger væskens viskositet.Fortykkelseseffekten afhænger af produktets polymerisationsgrad (DP), koncentrationen af celluloseether i den vandige opløsning, forskydningshastigheden og opløsningstemperaturen.Og andre faktorer.
01
Flydende type HPMC vandig opløsning
Generelt kan spændingen af en væske i forskydningsstrømmen udtrykkes som en funktion af kun forskydningshastigheden ƒ(γ), så længe den ikke er tidsafhængig.Afhængig af formen af ƒ(γ) kan væsker opdeles i forskellige typer, nemlig: Newtonske væsker, dilatantvæsker, pseudoplastiske væsker og Bingham-plastvæsker.
Celluloseethere er opdelt i to kategorier: den ene er ikke-ionisk celluloseether og den anden er ionisk celluloseether.Til rheologien af disse to typer celluloseethere.SC Naik et al.gennemførte en omfattende og systematisk sammenlignende undersøgelse af opløsninger af hydroxyethylcellulose og natriumcarboxymethylcellulose.Resultaterne viste, at både ikke-ioniske celluloseetheropløsninger og ioniske celluloseetheropløsninger var pseudoplastiske.Strømme, dvs. ikke-newtonske strømme, nærmer sig kun newtonske væsker ved meget lave koncentrationer.Pseudoplasticiteten af hydroxypropylmethylcelluloseopløsning spiller en vigtig rolle i anvendelsen.For eksempel, når det påføres i belægninger, på grund af vandige opløsningers forskydningsfortyndende egenskaber, falder opløsningens viskositet med stigningen i forskydningshastigheden, hvilket er befordrende for den ensartede spredning af pigmentpartikler og øger også belægningens fluiditet .Effekten er meget stor;i hvile er opløsningens viskositet relativt stor, hvilket effektivt forhindrer aflejring af pigmentpartikler i belægningen.
02
HPMC-viskositetstestmetode
En vigtig indikator til at måle den fortykkende virkning af hydroxypropylmethylcellulose er den tilsyneladende viskositet af den vandige opløsning.Målemetoderne for tilsyneladende viskositet inkluderer sædvanligvis kapillærviskositetsmetoden, rotationsviskositetsmetoden og faldende kugleviskositetsmetoden.
hvor: er den tilsyneladende viskositet, mPa s;K er viskosimeterkonstanten;d er densiteten af opløsningsprøven ved 20/20°C;t er det tidspunkt, hvor opløsningen passerer gennem den øverste del af viskosimeteret til det nederste mærke, s;Den tid, som standardolien strømmer gennem viskosimeteret, måles.
Metoden til at måle med kapillært viskosimeter er dog mere besværlig.Viskositeterne af mange celluloseethere er vanskelige at analysere ved brug af et kapillærviskosimeter, fordi disse opløsninger indeholder spormængder af uopløseligt stof, som kun detekteres, når kapillærviskosimeteret er blokeret.Derfor bruger de fleste producenter rotationsviskosimeter til at kontrollere kvaliteten af hydroxypropylmethylcellulose.Brookfield viskosimeter bruges almindeligvis i udlandet, og NDJ viskosimeter bruges i Kina.
03
Påvirkende faktorer for HPMC-viskositet
3.1 Sammenhæng med graden af aggregering
Når andre parametre forbliver uændrede, er viskositeten af hydroxypropylmethylcelluloseopløsning proportional med graden af polymerisation (DP) eller molekylvægt eller molekylær kædelængde og stiger med stigningen i polymerisationsgraden.Denne effekt er mere udtalt i tilfælde af lav polymerisationsgrad end ved høj polymerisationsgrad.
3.2 Sammenhæng mellem viskositet og koncentration
Viskositeten af hydroxypropylmethylcellulose stiger med stigningen i koncentrationen af produktet i den vandige opløsning.Selv en lille koncentrationsændring vil forårsage en stor ændring i viskositeten.Med den nominelle viskositet af hydroxypropylmethylcellulose Virkningen af ændringen af opløsningskoncentrationen på opløsningens viskositet er mere og mere indlysende.
3.3 Sammenhæng mellem viskositet og forskydningshastighed
Hydroxypropylmethylcellulose vandig opløsning har egenskaben af forskydningsfortynding.Hydroxypropylmethylcellulose med forskellig nominel viskositet fremstilles i 2% vandig opløsning, og dens viskositet ved forskellige forskydningshastigheder måles hhv.Resultaterne er som følger Som vist på figuren.Ved lav forskydningshastighed ændrede viskositeten af hydroxypropylmethylcelluloseopløsning sig ikke signifikant.Med stigningen i forskydningshastigheden faldt viskositeten af hydroxypropylmethylcelluloseopløsning med højere nominel viskositet mere tydeligt, mens opløsningen med lav viskositet ikke faldt tydeligt.
3.4 Sammenhæng mellem viskositet og temperatur
Viskositeten af hydroxypropylmethylcelluloseopløsningen er stærkt påvirket af temperaturen.Når temperaturen stiger, falder opløsningens viskositet.Som vist på figuren fremstilles det i en vandig opløsning med en koncentration på 2%, og ændringen af viskositeten med temperaturstigningen måles.
3.5 Andre påvirkningsfaktorer
Viskositeten af den vandige opløsning af hydroxypropylmethylcellulose påvirkes også af tilsætningsstoffer i opløsningen, opløsningens pH-værdi og mikrobiel nedbrydning.For at opnå bedre viskositetsydelse eller reducere brugsomkostningerne er det sædvanligvis nødvendigt at tilsætte rheologimodificerende midler, såsom ler, modificeret ler, polymerpulver, stivelsesether og alifatisk copolymer, til den vandige opløsning af hydroxypropylmethylcellulose.og elektrolytter, såsom chlorid, bromid, phosphat, nitrat osv. kan også tilsættes til den vandige opløsning.Disse additiver vil ikke kun påvirke viskositetsegenskaberne af den vandige opløsning, men også påvirke andre påføringsegenskaber af hydroxypropylmethylcellulose, såsom vandretention., nedbøjningsmodstand osv.
Viskositeten af den vandige opløsning af hydroxypropylmethylcellulose påvirkes næsten ikke af syre og alkali og er generelt stabil i området fra 3 til 11. Den kan modstå en vis mængde svage syrer, såsom myresyre, eddikesyre, phosphorsyre , borsyre, citronsyre osv. Koncentreret syre vil dog reducere viskositeten.Men kaustisk soda, kaliumhydroxid, kalkvand osv. har ringe indflydelse på det.Sammenlignet med andre celluloseethere har hydroxypropylmethylcellulose vandig opløsning god antimikrobiel stabilitet, hovedårsagen er, at hydroxypropylmethylcellulose har hydrofobe grupper med høj grad af substitution og sterisk hindring af grupper. Men da substitutionsreaktionen normalt ikke er ensartet, er den usubstituerede anhydroglucoseenhed eroderes lettest af mikroorganismer, hvilket resulterer i nedbrydning af celluloseethermolekyler og kædespaltning.Ydeevnen er, at den tilsyneladende viskositet af den vandige opløsning falder.Hvis det er nødvendigt at opbevare den vandige opløsning af hydroxypropylmethylcellulose i lang tid, anbefales det at tilsætte en spormængde af antifungalt middel, så viskositeten ikke ændres væsentligt.Når du vælger anti-svampemidler, konserveringsmidler eller fungicider, bør du være opmærksom på sikkerheden, og vælge produkter, der ikke er giftige for menneskekroppen, har stabile egenskaber og er lugtfri, såsom DOW Chem's AMICAL fungicider, CANGUARD64 konserveringsmidler, FUELSAVER bakteriemidler og andre produkter.kan spille en tilsvarende rolle.
Indlægstid: 20. oktober 2022