Hydroksypropylmetylcellulose (HPMC) er en ikke-ionisk, vannløselig celluloseblandet eter.Utseendet er hvitt til svakt gult pulver eller granulært materiale, smakløst, luktfritt, ikke-giftig, kjemisk stabilt og oppløses i vann for å danne en jevn, gjennomsiktig og viskøs løsning.En av de viktigste egenskapene til hydroksypropylmetylcellulose i bruk er at den øker viskositeten til væsken.Fortykningseffekten avhenger av graden av polymerisasjon (DP) av produktet, konsentrasjonen av celluloseeter i den vandige løsningen, skjærhastigheten og løsningstemperaturen.Og andre faktorer.
01
Væsketype av HPMC vandig løsning
Generelt kan spenningen til et fluid i skjærstrøm uttrykkes som en funksjon av kun skjærhastigheten ƒ(γ), så lenge den ikke er tidsavhengig.Avhengig av formen til ƒ(γ), kan væsker deles inn i ulike typer, nemlig: Newtonske væsker, dilatantvæsker, pseudoplastiske væsker og Bingham-plastvæsker.
Celluloseetere er delt inn i to kategorier: den ene er ikke-ionisk celluloseeter og den andre er ionisk celluloseeter.For reologien til disse to typene celluloseetere.SC Naik et al.gjennomført en omfattende og systematisk sammenlignende studie på hydroksyetylcellulose og natriumkarboksymetylcelluloseløsninger.Resultatene viste at både ikke-ioniske celluloseeterløsninger og ioniske celluloseeterløsninger var pseudoplastiske.Strømmer, dvs. ikke-newtonske strømmer, nærmer seg newtonske væsker kun ved svært lave konsentrasjoner.Pseudoplastisiteten til hydroksypropylmetylcelluloseløsning spiller en viktig rolle i applikasjonen.For eksempel, når det påføres i belegg, på grunn av skjærfortynnende egenskaper til vandige løsninger, synker viskositeten til løsningen med økningen i skjærhastigheten, noe som bidrar til jevn spredning av pigmentpartikler, og øker også beleggets fluiditet .Effekten er veldig stor;mens den er i hvile, er viskositeten til løsningen relativt stor, noe som effektivt forhindrer avsetning av pigmentpartikler i belegget.
02
HPMC-viskositetstestmetode
En viktig indikator for å måle fortykningseffekten av hydroksypropylmetylcellulose er den tilsynelatende viskositeten til den vandige løsningen.Målemetodene for tilsynelatende viskositet inkluderer vanligvis kapillærviskositetsmetoden, rotasjonsviskositetsmetoden og fallende kuleviskositetsmetoden.
hvor: er den tilsynelatende viskositeten, mPa s;K er viskosimeterkonstanten;d er tettheten til løsningsprøven ved 20/20°C;t er tiden for løsningen å passere gjennom den øvre delen av viskosimeteret til bunnmerket, s;Tiden som standardoljen strømmer gjennom viskosimeteret måles.
Metoden for måling med kapillærviskosimeter er imidlertid mer plagsom.Viskositetene til mange celluloseetere er vanskelige å analysere ved bruk av et kapillærviskosimeter fordi disse løsningene inneholder spormengder av uløselig materiale som bare oppdages når kapillærviskosimeteret er blokkert.Derfor bruker de fleste produsenter rotasjonsviskosimeter for å kontrollere kvaliteten på hydroksypropylmetylcellulose.Brookfield viskosimeter brukes ofte i utlandet, og NDJ viskosimeter brukes i Kina.
03
Påvirkningsfaktorer for HPMC-viskositet
3.1 Sammenheng med aggregeringsgrad
Når andre parametere forblir uendret, er viskositeten til hydroksypropylmetylcellulose-løsning proporsjonal med graden av polymerisasjon (DP) eller molekylvekt eller molekylkjedelengde, og øker med økningen av polymerisasjonsgraden.Denne effekten er mer uttalt ved lav polymerisasjonsgrad enn ved høy polymerisasjonsgrad.
3.2 Sammenheng mellom viskositet og konsentrasjon
Viskositeten til hydroksypropylmetylcellulose øker med økningen av konsentrasjonen av produktet i den vandige løsningen.Selv en liten konsentrasjonsendring vil forårsake en stor endring i viskositet.Med den nominelle viskositeten til hydroksypropylmetylcellulose Effekten av endringen av løsningskonsentrasjonen på viskositeten til løsningen er mer og mer åpenbar.
3.3 Sammenheng mellom viskositet og skjærhastighet
Hydroksypropylmetylcellulose vandig løsning har egenskapen til skjærfortynning.Hydroksypropylmetylcellulose med forskjellig nominell viskositet fremstilles i 2 % vandig løsning, og dens viskositet ved forskjellige skjærhastigheter måles henholdsvis.Resultatene er som følger Som vist i figuren.Ved lav skjærhastighet endret ikke viskositeten til hydroksypropylmetylcellulose-løsningen seg signifikant.Med økningen av skjærhastigheten avtok viskositeten til hydroksypropylmetylcelluloseløsning med høyere nominell viskositet tydeligere, mens løsningen med lav viskositet ikke avtok åpenbart.
3.4 Sammenheng mellom viskositet og temperatur
Viskositeten til hydroksypropylmetylcelluloseløsningen påvirkes sterkt av temperaturen.Når temperaturen øker, synker viskositeten til løsningen.Som vist i figuren tilberedes den til en vandig løsning med en konsentrasjon på 2%, og endringen i viskositeten med temperaturøkningen måles.
3.5 Andre påvirkningsfaktorer
Viskositeten til den vandige løsningen av hydroksypropylmetylcellulose påvirkes også av tilsetningsstoffer i løsningen, pH-verdien til løsningen og mikrobiell nedbrytning.Vanligvis, for å oppnå bedre viskositetsytelse eller redusere brukskostnadene, er det nødvendig å tilsette reologimodifiserende midler, slik som leire, modifisert leire, polymerpulver, stivelseseter og alifatisk kopolymer, til den vandige løsningen av hydroksypropylmetylcellulose.og elektrolytter som klorid, bromid, fosfat, nitrat, etc. kan også tilsettes til den vandige løsningen.Disse tilsetningsstoffene vil ikke bare påvirke viskositetsegenskapene til den vandige løsningen, men også påvirke andre påføringsegenskaper for hydroksypropylmetylcellulose som vannretensjon., nedfellingsmotstand, etc.
Viskositeten til den vandige løsningen av hydroksypropylmetylcellulose påvirkes nesten ikke av syre og alkali, og er generelt stabil i området 3 til 11. Den tåler en viss mengde svake syrer, som maursyre, eddiksyre, fosforsyre , borsyre, sitronsyre osv. Men konsentrert syre vil redusere viskositeten.Men kaustisk soda, kaliumhydroksid, kalkvann osv. har liten effekt på det.Sammenlignet med andre celluloseetere, har hydroksypropylmetylcellulose vandig løsning god antimikrobiell stabilitet, hovedårsaken er at hydroksypropylmetylcellulose har hydrofobe grupper med høy grad av substitusjon og sterisk hindring av grupper. Men siden substitusjonsreaksjonen vanligvis ikke er jevn, vil den usubstituerte anhydroglukoseenheten. blir lettest erodert av mikroorganismer, noe som resulterer i nedbrytning av celluloseetermolekyler og kjedeklipping.Ytelsen er at den tilsynelatende viskositeten til den vandige løsningen avtar.Hvis det er nødvendig å lagre den vandige løsningen av hydroksypropylmetylcellulose i lang tid, anbefales det å tilsette en spormengde av antifungalt middel slik at viskositeten ikke endres vesentlig.Når du velger soppdrepende midler, konserveringsmidler eller soppdrepende midler, bør du ta hensyn til sikkerheten, og velge produkter som ikke er giftige for menneskekroppen, har stabile egenskaper og er luktfrie, som DOW Chem sine AMICAL soppmidler, CANGUARD64 konserveringsmidler, FUELSAVER bakteriemidler. og andre produkter.kan spille en tilsvarende rolle.
Innleggstid: 20. oktober 2022