hidroksipropil metilceluloza (HPMC) je neionski, v vodi topen celulozni mešani eter.Videz je bel do rahlo rumen prah ali zrnat material, brez okusa, vonja, nestrupen, kemično stabilen in se raztopi v vodi, da tvori gladko, prozorno in viskozno raztopino.Ena najpomembnejših lastnosti hidroksipropil metilceluloze pri uporabi je, da poveča viskoznost tekočine.Učinek zgoščevanja je odvisen od stopnje polimerizacije (DP) produkta, koncentracije celuloznega etra v vodni raztopini, strižne hitrosti in temperature raztopine.In drugi dejavniki.
01
Tekoča vrsta vodne raztopine HPMC
Na splošno lahko napetost tekočine v strižnem toku izrazimo kot funkcijo samo strižne hitrosti ƒ(γ), če ni odvisna od časa.Glede na obliko ƒ(γ) lahko tekočine razdelimo na različne vrste, in sicer: newtonske tekočine, dilatantne tekočine, psevdoplastične tekočine in Binghamove plastične tekočine.
Celulozni etri so razdeljeni v dve kategoriji: ena je neionski celulozni eter, druga pa ionski celulozni eter.Za reologijo teh dveh vrst celuloznih etrov.SC Naik et al.izvedla obsežno in sistematično primerjalno študijo o raztopinah hidroksietil celuloze in natrijeve karboksimetil celuloze.Rezultati so pokazali, da so tako raztopine neionskega celuloznega etra kot raztopine ionskega celuloznega etra psevdoplastične.Tokovi, torej nenewtonski tokovi, se newtonskim tekočinam približajo le pri zelo nizkih koncentracijah.Psevdoplastičnost raztopine hidroksipropil metilceluloze igra pomembno vlogo pri uporabi.Na primer, pri nanosu v premazih se zaradi značilnosti strižnega redčenja vodnih raztopin viskoznost raztopine zmanjša s povečanjem strižne hitrosti, kar prispeva k enakomerni disperziji pigmentnih delcev, poveča pa se tudi fluidnost premaza. .Učinek je zelo velik;v mirovanju je viskoznost raztopine relativno velika, kar učinkovito preprečuje odlaganje pigmentnih delcev v premazu.
02
Preskusna metoda viskoznosti HPMC
Pomemben indikator za merjenje učinka zgoščevanja hidroksipropil metilceluloze je navidezna viskoznost vodne raztopine.Metode merjenja navidezne viskoznosti običajno vključujejo metodo kapilarne viskoznosti, metodo rotacijske viskoznosti in metodo viskoznosti padajoče krogle.
kjer je: navidezna viskoznost, mPa s;K je konstanta viskozimetra;d je gostota vzorca raztopine pri 20/20 °C;t je čas, ko raztopina preide skozi zgornji del viskozimetra do spodnje oznake, s;Izmeri se čas, ko standardno olje teče skozi viskozimeter.
Bolj težavna pa je metoda merjenja s kapilarnim viskozimetrom.Viskoznost mnogih celuloznih etrov je težko analizirati s kapilarnim viskozimetrom, ker te raztopine vsebujejo sledove netopnih snovi, ki se zaznajo le, ko je kapilarni viskozimeter zamašen.Zato večina proizvajalcev uporablja rotacijske viskozimetre za nadzor kakovosti hidroksipropil metilceluloze.Brookfieldovi viskozimetri se običajno uporabljajo v tujini, viskozimetri NDJ pa se uporabljajo na Kitajskem.
03
Vplivni dejavniki HPMC viskoznosti
3.1 Povezava s stopnjo agregacije
Kadar ostali parametri ostanejo nespremenjeni, je viskoznost raztopine hidroksipropil metilceluloze sorazmerna s stopnjo polimerizacije (DP) ali molekulsko maso ali dolžino molekulske verige in narašča z večanjem stopnje polimerizacije.Ta učinek je bolj izrazit pri nizki stopnji polimerizacije kot pri visoki stopnji polimerizacije.
3.2 Razmerje med viskoznostjo in koncentracijo
Viskoznost hidroksipropil metilceluloze narašča s povečanjem koncentracije produkta v vodni raztopini.Tudi majhna sprememba koncentracije bo povzročila veliko spremembo viskoznosti.Z nominalno viskoznostjo hidroksipropil metilceluloze Vpliv spremembe koncentracije raztopine na viskoznost raztopine je vedno bolj očiten.
3.3 Razmerje med viskoznostjo in strižno hitrostjo
Vodna raztopina hidroksipropil metilceluloze ima lastnost strižnega redčenja.Hidroksipropil metilcelulozo različnih nominalnih viskoznosti pripravimo v 2 % vodno raztopino in izmerimo njeno viskoznost pri različnih strižnih hitrostih.Rezultati so naslednji, kot je prikazano na sliki.Pri nizki strižni hitrosti se viskoznost raztopine hidroksipropil metilceluloze ni bistveno spremenila.S povečevanjem strižne hitrosti se je viskoznost raztopine hidroksipropil metilceluloze z višjo nominalno viskoznostjo bolj očitno zmanjšala, medtem ko se raztopini z nizko viskoznostjo ni očitno zmanjšala.
3.4 Razmerje med viskoznostjo in temperaturo
Na viskoznost raztopine hidroksipropil metilceluloze močno vpliva temperatura.Ko se temperatura poveča, se viskoznost raztopine zmanjša.Kot je prikazano na sliki, ga pripravimo v vodno raztopino s koncentracijo 2 % in merimo spremembo viskoznosti s povišanjem temperature.
3.5 Drugi vplivni dejavniki
Na viskoznost vodne raztopine hidroksipropil metilceluloze vplivajo tudi dodatki v raztopini, pH vrednost raztopine in mikrobna razgradnja.Običajno je treba vodni raztopini hidroksipropil metilceluloze dodati modifikatorje reologije, kot so glina, modificirana glina, polimerni prah, škrobni eter in alifatski kopolimer, da bi dosegli boljšo viskoznost ali zmanjšali stroške uporabe., vodni raztopini pa lahko dodamo tudi elektrolite, kot so klorid, bromid, fosfat, nitrat itd.Ti dodatki ne bodo vplivali le na lastnosti viskoznosti vodne raztopine, ampak tudi na druge lastnosti uporabe hidroksipropil metilceluloze, kot je zadrževanje vode., odpornost na povešanje itd.
Na viskoznost vodne raztopine hidroksipropil metilceluloze kisline in alkalije skoraj ne vplivajo in je na splošno stabilna v območju od 3 do 11. Lahko prenese določeno količino šibkih kislin, kot so mravljinčna kislina, ocetna kislina, fosforjeva kislina , borova kislina, citronska kislina itd. Vendar bo koncentrirana kislina zmanjšala viskoznost.Toda kavstična soda, kalijev hidroksid, apnena voda itd. nanj malo vplivajo.V primerjavi z drugimi celuloznimi etri ima vodna raztopina hidroksipropil metilceluloze dobro protimikrobno stabilnost, glavni razlog je, da ima hidroksipropil metilceluloza hidrofobne skupine z visoko stopnjo substitucije in sterične ovire skupin. Ker pa substitucijska reakcija običajno ni enotna, je nesubstituirana anhidroglukozna enota Najlažje ga razjedajo mikroorganizmi, kar povzroči razgradnjo molekul celuloznega etra in prekinitev verige.Delovanje je, da se navidezna viskoznost vodne raztopine zmanjša.Če je treba vodno raztopino hidroksipropil metilceluloze hraniti dlje časa, je priporočljivo dodati sledove protiglivičnega sredstva, da se viskoznost bistveno ne spremeni.Pri izbiri sredstev proti glivicam, konzervansov ali fungicidov bodite pozorni na varnost in izberite izdelke, ki niso toksični za človeško telo, imajo stabilne lastnosti in so brez vonja, kot so fungicidi AMICAL podjetja DOW Chem, konzervansi CANGUARD64, sredstva proti bakterijam FUELSAVER. in drugi izdelki.lahko igra ustrezno vlogo.
Čas objave: 20. oktober 2022