Хидроксипропилметилцелулоза (ХПМЦ) је једињење које је постало основна сировина у многим индустријама због својих мултифункционалних својстава. Обично се користи као адитив за храну, згушњивач у козметици, па чак и медицински састојак у многим лековима. Јединствено својство ХПМЦ-а је његово тиксотропно понашање, које му омогућава да мења својства вискозитета и течења под одређеним условима. Поред тога, и високовискозни и нисковискозни ХПМЦ имају ово својство, показујући тиксотропију чак и испод температуре гела.
Тиксотропија се јавља у ХПМЦ-у када се раствор разблажи при смицању када се примени притисак или меша, што доводи до смањења вискозитета. Ово понашање се такође може преокренути; када се напрезање уклони и раствор се остави да мирује, вискозитет се полако враћа у своје више стање. Ово јединствено својство чини ХПМЦ вредном компонентом у многим индустријама јер омогућава глаткију примену и лакшу обраду.
Као нејонски хидроколоид, ХПМЦ бубри у води и формира гел. Степен бубрења и желирања зависи од молекулске масе и концентрације полимера, пХ и температуре раствора. ХПМЦ високог вискозитета обично има високу молекуларну тежину и производи гел високог вискозитета, док ХПМЦ ниског вискозитета има ниску молекулску тежину и производи мање вискозан гел. Међутим, упркос овим разликама у перформансама, оба типа ХПМЦ-а показују тиксотропију због структурних промена које се јављају на молекуларном нивоу.
Тиксотропно понашање ХПМЦ је резултат поравнања полимерних ланаца услед напона смицања. Када се на ХПМЦ примени смичући напон, полимерни ланци се поравнавају у правцу примењеног напона, што доводи до уништења тродимензионалне мрежне структуре која је постојала у одсуству напона. Поремећај мреже доводи до смањења вискозитета раствора. Када се стрес уклони, полимерни ланци се преуређују дуж своје првобитне оријентације, обнављајући мрежу и враћајући вискозитет.
ХПМЦ такође показује тиксотропију испод температуре желирања. Температура гела је температура на којој се полимерни ланци укрштају да би формирали тродимензионалну мрежу, формирајући гел. Зависи од концентрације, молекулске тежине и пХ раствора полимера. Добијени гел има висок вискозитет и не мења се брзо под притиском. Међутим, испод температуре гелирања, ХПМЦ раствор је остао течан, али је и даље показивао тиксотропно понашање због присуства делимично формиране мрежне структуре. Мрежа коју формирају ови делови се распада под притиском, што доводи до смањења вискозитета. Ово понашање је корисно у многим апликацијама где раствори морају лако да теку када се мешају.
ХПМЦ је свестрана хемикалија са неколико јединствених својстава, од којих је једно тиксотропно понашање. И високовискозни и нисковискозни ХПМЦ имају ово својство, показујући тиксотропију чак и испод температуре гела. Ова карактеристика чини ХПМЦ вредном компонентом у многим индустријама које захтевају решења која управљају лаким протоком како би се обезбедила глатка примена. Упркос разликама у својствима између високовискозних и нисковискозних ХПМЦ, њихово тиксотропно понашање настаје услед поравнања и нарушавања делимично формиране мрежне структуре. Због његових јединствених својстава, истраживачи непрестано истражују различите примене ХПМЦ-а, надајући се да ће створити нове производе и пружити боља решења за потрошаче широм света.
Време поста: 23.08.2023