Hidroksipropil metilcelluloza (HPMC) je zajednički polu-sintetički polimerni materijal i celulozni derivat. To je ne-jonski polimer koji se rađaju u vodi napravljen hemijski modificiranjem prirodne celuloze. Proces pripreme HPMC-a obično uključuje sljedeće korake: alkalizirajući celuloza tretmanom alkalnom, a zatim reagirajući s propilen oksidom i metil hloridom pod alkalnim uvjetima za generiranje hidroksipropil i metilskog supstituenta za formiranje HPMC-a.
Hemijska struktura i svojstva HPMC-a
Osnovna strukturalna jedinica HPMC-a je β-d-piranoza glukoza koja je ujedno i osnovna strukturalna jedinica celuloze. U HPMC-u su neke hidroksilne grupe (-OH) zamijenjene metodovim grupama (--och₃) i hidroksiproposty skupinama (-OCH₂Chohch₃), pa se njegova struktura razlikuje od prirodne celuloze. Ova zamjena poboljšava rastvorljivost HPMC-a u vodi i određena organska otapala i ima dobru stabilnost i nisku higroskopičnost.
Kad se HPMC rastvara u vodi, može formirati stabilno koloidno rješenje. Njegova rastvorljivost odnosi se na vrstu i stepenu supstitucije supstituenta. Generalno gledano, HPMC sa većim sadržajem metilskog supstituenta ima bolju rastvorljivost u hladnoj vodi, dok HPMC sa većim sadržajem hidroksipropila ima bolju rastvorljivost u toploj vodi. Pored toga, HPMC rješenja imaju reverzibilna termogelna svojstva, odnosno oni se geliraju prilikom zagrevanja i rastvaranja prilikom hlađenja.
Primjena polja HPMC-a
Zbog svoje jedinstvene hemijske strukture i fizikohemijskih svojstava, HPMC se široko koristi u mnogim poljima.
Građevinski materijali: u građevinskim materijalima, HPMC se obično koristi kao sredstvo za zgušnjavanje i zadržavanje vode za poboljšanje građevinskih performansi cementnih i gipsanih materijala i kvalitete konačnog proizvoda. Takođe može poboljšati adheziju, otpornost na pukotine i trajnost maltera.
Medicina: Primjena HPMC-a u farmaceutskom polju uglavnom uključuje kontrolirani materijal za ispuštanje premaza, školjke kapsule i zgušnjivače za tablete. Budući da je HPMC netoksičan, neritantan i ima dobru biokompatibilnost, široko se koristi u održivim oslobađanju i kontroliranim pripremama tableta.
Hrana: U prehrambenoj industriji koristi se kao zgušnjivač, stabilizator i emulgator u proizvodnji raznih namirnica, poput sladoleda, žele, jogurta itd. Može poboljšati teksturu i ukus hrane i produžiti rok hrane.
Kozmetika: U području kozmetike HPMC se često koristi kao zgušnjivač za emulzije, kreme i gelove. Ne samo da pruža dobru teksturu, već čini i hidratantni film na površini kože, čime se igra hidratantna i zaštitna uloga.
Premazi: HPMC se koristi kao zgušnjivač, disperzing i emulgator u premazima, koji mogu poboljšati konstrukcijske performanse premaza i poboljšati izravnavanje i sjaj premaza.
Prednosti i ograničenja HPMC-a
HPMC ima mnogo prednosti, poput dobre topljivosti vode, hemijsku stabilnost, netoksičnost i biokompatibilnost. Te su karakteristike učinile široko korištenim u mnogim poljima. Međutim, HPMC takođe ima određena ograničenja. Na primjer, pod okruženjem visokim temperaturom, viskoznost HPMC-a će se značajno spustiti, što može postati problem u nekim aplikacijama. Pored toga, HPMC ima lošu stabilnost u rješenjima sa visokim koncentracijom, koja takođe ograničava svoju primjenu u nekim posebnim okruženjima.
HPMC je vrlo važan funkcionalni polimer. Svojim jedinstvenim fizičkim i hemijskim svojstvima i dobrim performansama aplikacije, on se široko koristi u građevinarstvu, medicini, hrani, kozmetici i premazima. Iako ima određena ograničenja, polje aplikacije HPMC-a i dalje se širi kroz kontinuirano istraživanje i poboljšanje. Sa razvojem nauke i tehnologije očekuje se da HPMC igraju važnu ulogu u više u nastajanju polja.
Pošta: Feb-17-2025