Гідраксіпропил метилцеллюлоза (HPMC)-гэта водарастваральны палімер, які звычайна выкарыстоўваецца ў прамысловасці, медыцыне і прадуктах харчавання. Адной з асноўных функцый HPMC у розных прадуктах з'яўляецца рэгуляванне глейкасці, якая дасягаецца дзякуючы ўласнай малекулярнай структуры і ўзаемадзеяння з растваральнікамі (звычайна вадой).
1. Малекулярная структура HPMC і яе ўплыў на глейкасць
HPMC складаецца з асновы цэлюлозы з метоксі і гідраксіпрапілавымі заменнікамі. Яго ланцугі цэлюлозы нясуць вялікую колькасць гідраксільных груп (-OH), якія могуць утвараць вадародныя сувязі з малекуламі вады, узмацняючы тым самым глейкасць раствора. Гідраксіпропил і метоксі -заменнікі ў малекуле HPMC таксама ўплываюць на яго блізкасць і растваральнасць вадой. У вадзе малекулярная ланцужок HPMC можа разгортвацца і паглынаць вялікую колькасць вады, тым самым павялічваючы глейкасць раствора.
Розныя тыпы HPMC будуць паказваць розныя характарыстыкі глейкасці з -за іх рознай ступені метоксі і гідраксіпрапілавай замены. Наогул кажучы, HPMC з больш высокай ступенню гідраксіпрапілавай замены валодае больш моцнай здольнасцю, якая павялічваецца, у той час як HPMC з высокім утрыманнем метаксі адрозніваецца па хуткасці растварэння і адчувальнасці да тэмпературы. Такім чынам, малекулярная структура HPMC аказвае непасрэдны ўплыў на яго ўзрастаючы эфект.
2. Характарыстыкі растварэння і глейкасць HPMC
HPMC мае добрую растваральнасць у вадзе, што дазваляе ёй значна павялічыць глейкасць у водных растворах. У вадзе малекулярныя ланцугі HPMC паглынаюць ваду і ўтвараюць пашыраную сеткавую структуру, што прыводзіць да зніжэння цякучасці раствора і павелічэння глейкасці. Гэты працэс растварэння з'яўляецца пакрокавым працэсам, а тэмпература і рН аказваюць значны ўплыў на яго. Звычайна HPMC раствараецца хутчэй пры нізкіх тэмпературах, але глейкасць павялічваецца з павелічэннем тэмпературы. Таму чым вышэйшая тэмпература растварэння ў пэўным дыяпазоне, тым большая глейкасць раствора.
Растваральнасць HPMC таксама звязана са значэннем рН асяроддзя. У нейтральным да слабага шчолачнага дыяпазону HPMC лепш раствараецца і павялічвае глейкасць; Хоць пры моцных кіслых або шчолачных умовах растваральнасць і глейкасць HPMC інгібіруюцца. Такім чынам, у розных прадуктах здольнасцю рэгулявання глейкасці HPMC таксама неабходна ўлічваць значэнне рН асяроддзя.
3. Уплыў канцэнтрацыі HPMC на глейкасць
Канцэнтрацыя HPMC з'яўляецца адным з ключавых фактараў, якія ўплываюць на глейкасць. Па меры павелічэння канцэнтрацыі HPMC сетка малекулярнай ланцуга, якая ўтвараецца ў растворы, становіцца больш шчыльнай, а глейкасць значна павялічваецца. Пры нізкіх канцэнтрацыях узаемадзеянне паміж малекулярнымі ланцужкамі HPMC слабае, а глейкасць раствора не моцна мяняецца. Аднак, калі канцэнтрацыя HPMC дасягне пэўнага ўзроўню, перакрыжаванне і заблытанасць паміж малекулярнымі ланцужкамі прывядзе да павелічэння глейкасці.
Эксперыменты паказваюць, што, калі канцэнтрацыя HPMC знаходзіцца ў пэўным дыяпазоне, яго глейкасць павялічваецца ў прамой прапорцыі да канцэнтрацыі. Аднак, калі канцэнтрацыя занадта высокая, рэалагічныя ўласцівасці раствора будуць мяняцца, паказваючы псеўдапластычнасць або тиксатропию, а глейкасць памяншаецца з павелічэннем хуткасці зруху. Такім чынам, у практычных прыкладаннях колькасць дададзеных HPMC павінна быць разумна кантралявана ў адпаведнасці з канкрэтнымі патрэбамі для дасягнення ідэальнай глейкасці.
4. Уплыў малекулярнай масы на глейкасць
Малекулярная маса HPMC таксама з'яўляецца важным фактарам вызначэння яго глейкасці. Звычайна, чым большая малекулярная маса HPMC, тым вышэй глейкасць яго раствора. Гэта таму, што HPMC з вялікай малекулярнай масай можа ўтвараць больш працяглыя малекулярныя ланцугі і больш складаныя сеткавыя структуры, тым самым перашкаджаючы цякучасці раствора і павелічэння глейкасці. Такім чынам, HPMC з рознай малекулярнай масай можа быць выкарыстаны для карэкціроўкі патрабаванняў глейкасці розных прадуктаў.
У некаторых прыкладаннях выбар HPMC з больш высокай малекулярнай масай можа значна палепшыць узгодненасць прадукту, напрыклад, загушчальнік у будаўнічых матэрыялах; У той час як у іншых прыкладаннях, такіх як фармацэўтычнае поле, можа быць выбрана нізкая малекулярная маса HPMC, каб наладзіць хуткасць выкіду прэпарата або палепшыць густ.
5. Уплыў тэмпературы на глейкасць раствора HPMC
Глейкасць HPMC значна мяняецца з тэмпературай. Наогул кажучы, глейкасць раствора HPMC памяншаецца пры больш высокіх тэмпературах. Гэта таму, што высокая тэмпература разбурае вадародныя сувязі паміж малекуламі HPMC і зніжае ступень заблытанасці малекулярных ланцугоў, зніжаючы тым самым глейкасць раствора. Аднак у некаторых асаблівых выпадках глейкасць HPMC можа павялічыцца ў межах пэўнага тэмпературнага дыяпазону, што цесна звязана з яго малекулярнай структурай і асяроддзем раствора.
Пры нізкіх тэмпературах глейкасць раствора HPMC высокая, а рух малекулярных ланцугоў абмежавана. Гэта ўласцівасць прымушае яго добра працаваць у дадатках, дзе глейкасць прадукту пры нізкіх тэмпературах трэба павялічыць.
6. Уплыў хуткасці зруху на глейкасць HPMC
Рашэнні HPMC звычайна маюць характарыстыкі разрэджвання зруху, гэта значыць глейкасць памяншаецца з павелічэннем хуткасці зруху. Пры нізкіх хуткасцях зруху сеткавая структура малекулярнай ланцуга HPMC адносна поўная, што перашкаджае цякучасці раствора, тым самым праяўляючы больш высокую глейкасць. Аднак пры высокіх частатах зрушэння знішчаюцца заблытанасць і сшыванне малекулярных ланцугоў, а глейкасць памяншаецца. Гэта ўласцівасць шырока выкарыстоўваецца ў такіх галінах, як будаўнічыя матэрыялы, фарбы і пакрыцці, і можа палепшыць працу прадуктаў падчас будаўніцтва.
7. Уплыў знешніх дабавак
У многіх прыкладаннях HPMC часта выкарыстоўваецца разам з іншымі дадаткамі. Розныя тыпы дабавак, такія як солі, павярхоўна -актыўныя рэчывы і іншыя палімеры, паўплываюць на глейкасць HPMC. Напрыклад, некаторыя салёныя дабаўкі могуць паменшыць глейкасць раствораў HPMC, паколькі іёны солі перашкаджаюць узаемадзеянню паміж малекулярнымі ланцужкамі HPMC і знішчыць сетку вадароднай сувязі. Некаторыя загушчальнікі могуць працаваць сінэргічна з HPMC, каб павялічыць агульную глейкасць раствора.
У якасці шырока выкарыстоўванага загушчальніка ўплыў HPMC на глейкасць прадукту ў асноўным дасягаецца за кошт камбінаванага эфекту яго малекулярнай структуры, канцэнтрацыі, малекулярнай масы, характарыстык растваральнасці і знешніх фактараў, такіх як тэмпература, хуткасць зруху і дабаўкі. Пры разумным карэкціроўцы гэтых параметраў HPMC можна дасягнуць дакладнага кантролю над глейкасцю прадукту для задавальнення патрэбаў розных палёў прыкладанняў.
Час паведамлення: 17 лютага