Гидроксипропиловая метилцеллюлоза (HPMC) является важным производным целлюлозного эфира, которое широко использовалось во многих промышленных областях из -за его уникальных физических и химических свойств. Его свойства вязкости являются одним из наиболее важных свойств HPMC, непосредственно влияя на ее эффективность в различных приложениях.
1. Основные свойства HPMC
HPMC - это неионосный целлюлозный эфир, полученный путем замены части гидроксильных групп (-OH) в молекуле целлюлозы на метоксичные группы (-Och3) и гидроксипропильные группы (-Och2ch (OH) CH3). Он имеет хорошую растворимость в воде и некоторые органические растворители, образуя прозрачные коллоидные растворы. Вязкость HPMC в основном определяется его молекулярной массой, степенью замещения (DS, степени замещения) и распределением заместителя.
2. Определение вязкости HPMC
Вязкость растворов HPMC обычно измеряется с использованием вращательного вискозификатора или капиллярного вискозиметера. При измерении необходимо уделять внимание концентрации, температуре и скорости сдвига раствора, так как эти факторы могут значительно повлиять на значение вязкости.
Концентрация раствора: вязкость HPMC увеличивается с увеличением концентрации раствора. Когда концентрация раствора HPMC ниже, взаимодействие между молекулами слабее, а вязкость ниже. Когда концентрация увеличивается, запутывание и взаимодействие между молекулами увеличивается, вызывая значительное увеличение вязкости.
Температура: вязкость растворов HPMC очень чувствительна к температуре. Как правило, по мере увеличения температуры вязкость раствора HPMC будет уменьшаться. Это связано с повышенной температурой, что приводит к увеличению молекулярного движения и ослаблению межмолекулярных взаимодействий. Следует отметить, что HPMC с различной степенью замены и молекулярной массы обладает различной чувствительностью к температуре.
Скорость сдвига: растворы HPMC демонстрируют псевдопластическое (истончение сдвига), то есть вязкость выше при низких скоростях сдвига и уменьшается при высоких скоростях сдвига. Такое поведение связано с силами сдвига, которые выравнивают молекулярные цепи вдоль направления сдвига, тем самым уменьшая запутывание и взаимодействия между молекулами.
3. Факторы, влияющие на вязкость HPMC
Молекулярная масса: молекулярная масса HPMC является одним из ключевых факторов, которые определяют его вязкость. Вообще говоря, чем больше молекулярная масса, тем выше вязкость раствора. Это связано с тем, что молекулы HPMC с высокой молекулярной массой с большей вероятностью образуют запутанные сети, тем самым увеличивая внутреннее трение раствора.
Степень замещения и заместителя: число и распределение метокси и гидроксипропильных заместителей в HPMC также влияют на ее вязкость. Как правило, чем выше степень замещения метокси (DS), тем ниже вязкость HPMC, поскольку введение метокси заместителей уменьшит силу водородной связи между молекулами. Введение гидроксипропильных заместителей увеличит межмолекулярные взаимодействия, тем самым увеличивая вязкость. Кроме того, равномерное распределение заместителей помогает сформировать стабильную систему решений и увеличить вязкость решения.
Значение pH раствора: Хотя HPMC является неионовым полимером, и его вязкость не чувствительна к изменениям значения pH раствора, экстремальные значения pH (очень кислые или очень щелочные) могут вызвать деградацию молекулярной структуры HPMC, что влияет на вязкость.
4. Поля приложения HPMC
Из -за превосходных характеристик вязкости HPMC широко используется во многих областях:
Строительные материалы: В строительных материалах HPMC используется в качестве загустителя и поддержания воды для повышения производительности строительства и повышения сопротивления трещин.
Фармацевтическая промышленность: в фармацевтической промышленности HPMC используется в качестве связующего для таблеток, пленка для капсул и носителя для лекарств с постоянным высвобождением.
Пищевая промышленность: HPMC используется в качестве загустителя и стабилизатора в пищевой промышленности для производства мороженого, желе и молочных продуктов.
Ежедневные химические продукты: в ежедневных химических продуктах HPMC используется в качестве загустителя и стабилизатора для производства шампуня, геля для душа, зубной пасты и т. Д.
Характеристики вязкости HPMC являются основой для его превосходной производительности в различных приложениях. Контролируя молекулярную массу, степень замены и условия раствора HPMC, его вязкость может быть скорректирована в соответствии с различными потребностями применения. В будущем углубленные исследования взаимосвязи между молекулярной структурой HPMC и вязкостью помогут разработать продукты HPMC с лучшей производительностью и дополнительно расширить свои поля применения.
Время сообщения: 20-2024 июля