A hidroxi -propil -metil -cellulóz (HPMC) egy cellulóz -származék, amelyet széles körben használnak az építőanyagok, a gyógyszerek, az élelmiszerek és a kozmetikumok területén. A HPMC viszkozitása az egyik legfontosabb teljesítménymutató, mivel közvetlenül befolyásolja az anyag folyékonyságát, bevonat tulajdonságait, gél tulajdonságait és más jellemzőit. Ezért a HPMC viszkozitását befolyásoló tényezők megértése elengedhetetlen az alkalmazásához és a terméktervezéshez különböző területeken.
1. A molekulatömeg hatása
A HPMC molekulatömege jelentős hatással van a viszkozitásra. Minél nagyobb a molekulatömeg, annál nagyobb az oldat viszkozitása. Ennek oka az, hogy egy nagy molekulatömegű HPMC összetettebb molekuláris láncszerkezetet képez az oldatban, amely növeli az oldat belső súrlódását, és a viszkozitás növekedéséhez vezet. Ugyanakkor a nagy molekulatömeg erősebb reológiai változásokat okoz az oldatban az áramlási folyamat során, ami nagyon fontos a bevonatok, ragasztók és egyéb alkalmazások teljesítményének szabályozásában. Mind a kísérleti, mind az elméleti tanulmányok kimutatták, hogy a HPMC viszkozitása és molekulatömege nagyjából hatalmi viszonyt mutat, vagyis a viszkozitás nem növekszik lineárisan, amikor a molekulatömeg növekszik.
2. A helyettesítés mértékének hatása
A HPMC-ben a hidroxi-propil (-CH3CHOHCH2-) és a metil (-CH3) csoportok szubsztitúciójának mértéke kulcsfontosságú tényező, amely befolyásolja annak oldhatóságát és viszkozitását. A szubsztitúciós mértéke a hidroxilcsoportok (-OH) arányára utal a HPMC molekuláris láncon, amelyet hidroxi-propil- és metilcsoportok helyettesítenek. Amikor a hidroxi -propilcsoportok szubsztitúciós mértéke növekszik, a HPMC molekuláris láncok közötti kölcsönhatás gyengül, és a molekuláris láncok könnyebben kibővíthetők a vizes oldatban, ezáltal növelve az oldat viszkozitását; Míg a metilcsoportok növekedése növeli az oldat hidrofób képességét, ami oldhatóságot eredményez, ezáltal befolyásolja a viszkozitást. Általában a magas szubsztitúcióval rendelkező HPMC magas oldhatósággal és viszkozitással rendelkezik, és kielégítheti a különböző területek viszkozitási igényeit.
3. Az oldat koncentrációjának hatása
A HPMC oldat viszkozitása szorosan kapcsolódik annak koncentrációjához. Ahogy az oldat koncentrációja növekszik, a molekulák közötti kölcsönhatás jelentősen növekszik, ami az oldat viszkozitásának hirtelen emelkedését eredményezi. Alacsonyabb koncentrációk esetén a HPMC molekulák egyetlen lánc formájában léteznek, és a viszkozitás viszonylag simán változik; Amikor a koncentráció eléri egy bizonyos kritikus értéket, a HPMC molekulák összefonódnak és kölcsönhatásba lépnek egymással, és egy hálózati struktúrát képeznek, ami a viszkozitás gyors növekedését eredményezi. Ezenkívül az oldatkoncentráció növekedése a HPMC nyírási megvastagodását is eredményezi, azaz a viszkozitás növekszik a nagy nyíróerő hatása alatt.
4. Az oldószer típusának hatása
Az oldószer típusa szintén fontos hatással van a HPMC oldhatóságára és viszkozitására. A HPMC feloldható vízben és néhány szerves oldószerben (például metanol, etanol, aceton), de a különböző oldószerek eltérő oldhatósággal és diszpergálhatósággal rendelkeznek. Vízben a HPMC általában magasabb viszkozitási formában létezik, míg a szerves oldószerekben alacsonyabb viszkozitást mutat. Az oldószer polaritása nagyobb hatással van a HPMC viszkozitására. A magasabb polaritású (például a víz) oldószerek javítják a HPMC molekulák hidratálását, ezáltal növelve az oldat viszkozitását. A nem poláris oldószerek nem tudják teljesen feloldani a HPMC-t, ami az oldat alacsony viszkozitását vagy hiányos oldódását eredményezi. Ezenkívül az oldószerkeverékek kiválasztása és aránya szintén jelentősen befolyásolja a HPMC viszkozitási teljesítményét.
5. A hőmérséklet hatása
A hőmérséklet az egyik fő környezeti tényező, amely befolyásolja a HPMC viszkozitását. Általában a HPMC viszkozitása csökken a hőmérséklet növekedésével. Ennek oka az, hogy a magas hőmérséklet megsemmisíti a hidrogénkötéseket és a HPMC molekuláris láncok közötti egyéb kölcsönhatásokat, így a molekuláris láncok könnyebben csúsznak, ezáltal csökkentve az oldat viszkozitását. Bizonyos magas hőmérsékleten a HPMC akár gélesedést is végezhet, hogy stabil gélhálózati struktúrát képezzen. Ezt a hőkezelő tulajdonságot széles körben használják az építőanyagokban és az élelmiszeriparban, mivel megfelelő viszkozitást és szerkezeti támogatást nyújt. Ezenkívül a hőmérséklet eltérő hatással van a különböző molekulatömegű és szubsztitúciós HPMC -k viszkozitására. Általában a nagy molekulatömegű és nagy fokú szubsztitúcióval rendelkező HPMC -k érzékenyebbek a hőmérsékleti változásokra.
6. A pH -érték hatása
Noha a HPMC semleges polimer, és általában érzéketlen a pH -változásokra, viszkozitása továbbra is befolyásolható szélsőséges pH -körülmények között (például erős sav- vagy lúgos környezetben). Ennek oka az, hogy egy erős sav- vagy lúgos környezet megsemmisíti a HPMC molekuláris szerkezetét és csökkenti annak stabilitását, ami a viszkozitás csökkenését eredményezi. Egyes alkalmazásokhoz, például a gyógyszerkészítményekhez és az élelmiszer -adalékanyagokhoz, a pH -kontroll különösen fontos annak biztosítása érdekében, hogy a HPMC viszkozitása a megfelelő tartományon belül stabil maradjon.
7. Az ionerősség hatása
Az oldat ionszilárdsága szintén befolyásolja a HPMC viszkozitási viselkedését. A magas ionerősségű környezet megóvja a HPMC molekuláris láncok töltéseit, csökkentve a molekuláris láncok közötti elektrosztatikus repulációt, megkönnyítve a molekulák megközelítését, ezáltal csökkentve a viszkozitást. Általában a HPMC vizes oldatok elkészítésekor az ionkoncentrációt kell szabályozni a stabil viszkozitás biztosítása érdekében, ami különösen fontos a gyógyszerészeti és kozmetikai készítményekben.
A HPMC viszkozitását számos tényező befolyásolja, beleértve a molekulatömeg, a szubsztitúciós fok, az oldat koncentrációja, az oldószer típusa, a hőmérséklet, a pH -érték és az ionszilárdság. A molekulatömeg és a helyettesítés mértéke elsősorban a HPMC belső viszkozitási jellemzőit határozza meg, míg a külső körülmények, például az oldat koncentrációja, az oldószer típusa és a hőmérséklet befolyásolják a viszkozitási teljesítményét az alkalmazás során. Gyakorlati alkalmazásokban a megfelelő HPMC típusokat és az ellenőrzési feltételeket ki kell választani az ideális viszkozitási teljesítmény elérése érdekében. Ezeknek a tényezőknek a kölcsönhatása meghatározza a HPMC teljesítményét és alkalmazandó területeit, elméleti támogatást nyújtva az építés, a gyógyszerészeti, az élelmiszerek és más iparágakban való széles körű alkalmazása szempontjából.
A postai idő: február 15-25.