hidroksipropil metilceluloza (HPMC) je nejonski eter celuloze rastvorljiv u vodi.Izgled je bijeli do blago žuti prah ili granulirani materijal, bez ukusa, mirisa, netoksičan, kemijski stabilan i otapa se u vodi u glatku, prozirnu i viskoznu otopinu.Jedno od najvažnijih svojstava hidroksipropil metilceluloze u primeni je da povećava viskozitet tečnosti.Efekat zgušnjavanja zavisi od stepena polimerizacije (DP) proizvoda, koncentracije celuloznog etera u vodenom rastvoru, brzine smicanja i temperature rastvora.I drugi faktori.
01
Tečni tip vodenog rastvora HPMC
Općenito, napon fluida u posmičnom strujanju može se izraziti kao funkcija samo brzine smicanja ƒ(γ), sve dok ne ovisi o vremenu.U zavisnosti od oblika ƒ(γ), fluidi se mogu podijeliti na različite tipove, i to: Newtonove fluide, dilatantne fluide, pseudoplastične fluide i Binghamove plastične tekućine.
Eteri celuloze se dijele u dvije kategorije: jedna je nejonski eter celuloze, a druga je jonski eter celuloze.Za reologiju ove dvije vrste etera celuloze.SC Naik i dr.sproveo sveobuhvatnu i sistematsku uporednu studiju rastvora hidroksietil celuloze i natrijum karboksimetil celuloze.Rezultati su pokazali da su i nejonske otopine celuloznog etra i otopine ionskog celuloznog etra bile pseudoplastične.Tokovi, tj. nenjutnovski tokovi, približavaju se njutnovskim tečnostima samo pri veoma niskim koncentracijama.Pseudoplastičnost otopine hidroksipropil metilceluloze igra važnu ulogu u primjeni.Na primjer, kada se nanosi u premaze, zbog karakteristika smičnog razrjeđivanja vodenih otopina, viskoznost otopine opada sa povećanjem brzine smicanja, što pogoduje ravnomjernoj disperziji čestica pigmenta, a također povećava fluidnost premaza. .Efekat je veoma velik;dok je u mirovanju, viskoznost rastvora je relativno velika, što efikasno sprečava taloženje čestica pigmenta u premazu.
02
HPMC metoda ispitivanja viskoznosti
Važan indikator za mjerenje efekta zgušnjavanja hidroksipropil metilceluloze je prividni viskozitet vodenog rastvora.Metode mjerenja prividnog viskoziteta obično uključuju metodu kapilarnog viskoziteta, metodu rotacionog viskoziteta i metodu viskoznosti padajuće kuglice.
gdje je: prividna viskoznost, mPa s;K je konstanta viskozimetra;d je gustina uzorka rastvora na 20/20°C;t je vrijeme prolaska otopine kroz gornji dio viskozimetra do donje oznake, s;Mjeri se vrijeme koje standardno ulje protiče kroz viskozimetar.
Međutim, metoda mjerenja kapilarnim viskozimetrom je problematičnija.Viskozitet mnogih celuloznih etera je teško analizirati pomoću kapilarnog viskozimetra jer ovi rastvori sadrže tragove nerastvorljivih materija koje se detektuju samo kada je kapilarni viskozimetar blokiran.Stoga većina proizvođača koristi rotacijske viskozimetre za kontrolu kvalitete hidroksipropil metilceluloze.Brookfield viskozimetri se obično koriste u stranim zemljama, a NDJ viskozimetri se koriste u Kini.
03
Faktori utjecaja HPMC viskoziteta
3.1 Odnos sa stepenom agregacije
Kada ostali parametri ostanu nepromenjeni, viskoznost rastvora hidroksipropil metilceluloze je proporcionalna stepenu polimerizacije (DP) ili molekulskoj težini ili dužini molekulskog lanca, i raste sa povećanjem stepena polimerizacije.Ovaj efekat je izraženiji u slučaju niskog stepena polimerizacije nego u slučaju visokog stepena polimerizacije.
3.2 Odnos između viskoznosti i koncentracije
Viskoznost hidroksipropil metilceluloze raste sa povećanjem koncentracije proizvoda u vodenoj otopini.Čak i mala promjena koncentracije će uzrokovati veliku promjenu viskoziteta.Kod nominalnog viskoziteta hidroksipropil metilceluloze Učinak promjene koncentracije otopine na viskozitet otopine je sve očigledniji.
3.3 Odnos između viskoznosti i brzine smicanja
Vodeni rastvor hidroksipropil metilceluloze ima svojstvo smičnog stanjivanja.Hidroksipropil metilceluloza različite nominalne viskoznosti priprema se u 2% vodeni rastvor, a meri se njen viskozitet 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.Sa povećanjem brzine smicanja, viskoznost otopine hidroksipropil metilceluloze veće nominalne viskoznosti se očitije smanjivala, dok otopina niskog viskoziteta nije opadala očito.
3.4 Odnos između viskoznosti i temperature
Na viskozitet rastvora hidroksipropil metilceluloze u velikoj meri utiče temperatura.Kako temperatura raste, viskoznost otopine opada.Kao što je prikazano na slici, priprema se u vodeni rastvor sa koncentracijom od 2% i meri se promena viskoziteta sa porastom temperature.
3.5 Drugi faktori koji utiču
Na viskoznost vodenog rastvora hidroksipropil metilceluloze utiču i aditivi u rastvoru, pH vrednost rastvora i mikrobna degradacija.Obično, da bi se postigle bolje performanse viskoznosti ili smanjili troškovi upotrebe, potrebno je dodati modifikatore reologije, kao što su glina, modificirana glina, polimerni prah, škrobni eter i alifatski kopolimer, u vodenu otopinu hidroksipropil metilceluloze., i elektroliti kao što su hlorid, bromid, fosfat, nitrat, itd. takođe se mogu dodati u vodenu otopinu.Ovi aditivi ne samo da će uticati na svojstva viskoznosti vodenog rastvora, već će uticati i na druga svojstva primene hidroksipropil metilceluloze kao što je zadržavanje vode., otpornost na savijanje itd.
Na viskozitet vodenog rastvora hidroksipropil metilceluloze gotovo da ne utiču kiseline i lužine, i uglavnom je stabilan u rasponu od 3 do 11. Može da izdrži određenu količinu slabih kiselina, kao što su mravlja kiselina, sirćetna kiselina, fosforna kiselina , borna kiselina, limunska kiselina, itd. Međutim, koncentrirana kiselina će smanjiti viskozitet.Ali kaustična soda, kalijum hidroksid, krečna voda, itd. imaju malo uticaja na to.U poređenju sa drugim celuloznim eterima, vodeni rastvor hidroksipropil metilceluloze ima dobru antimikrobnu stabilnost, glavni razlog je to što hidroksipropil metilceluloza ima hidrofobne grupe sa visokim stepenom supstitucije i steričke smetnje grupa. Međutim, pošto reakcija supstitucije obično nije ravnomerna, nesupstituisana anhidroglukozna jedinica Najlakše ga erodiraju mikroorganizmi, što rezultira razgradnjom molekula etera celuloze i cijepanjem lanca.Učinak je da se prividni viskozitet vodene otopine smanjuje.Ako je potrebno dugo čuvati vodenu otopinu hidroksipropil metilceluloze, preporučuje se dodavanje antifungalnog sredstva u tragovima kako se viskozitet ne bi značajno promijenio.Prilikom odabira sredstava protiv gljivica, konzervansa ili fungicida, treba obratiti pažnju na sigurnost, te birati proizvode koji nisu toksični za ljudski organizam, imaju stabilna svojstva i nemaju miris, kao što su fungicidi DOW Chem AMICAL, konzervansi CANGUARD64, sredstva za bakterije FUELSAVER i druge proizvode.može igrati odgovarajuću ulogu.
Vrijeme objave: 20.10.2022