Хидроксипропил метилцелулоза је врста нејонског мешаног етра целулозе. За разлику од јонске мешавине етра метил карбоксиметил целулозе, не реагује са тешким металима. Због различитих односа садржаја метоксила и садржаја хидроксипропила у хидроксипропил метилцелулози и различитих вискозитета, постоји много варијанти са различитим својствима, на пример, високим садржајем метоксила и ниским садржајем хидроксипропила. Његове перформансе су блиске перформансама метил целулозе, док су оне ниске. садржај метоксила и висок садржај хидроксипропила је близак садржају хидроксипропил метил целулозе. Међутим, у свакој варијанти, иако је садржана само мала количина хидроксипропил групе или мала количина метоксил групе, постоје велике разлике у растворљивости у органским растварачима или температури флокулације у воденим растворима.
(1) Својства растворљивости хидроксипропил метилцелулозе
①Растворљивост хидроксипропил метилцелулозе у води Хидроксипропил метилцелулоза је заправо врста метилцелулозе модификоване пропилен оксидом (метоксипропилен), тако да и даље има иста својства као метил целулоза. Целулоза има сличне карактеристике растворљивости у хладној води и нерастворљивости у топлој води. Међутим, због модификоване хидроксипропил групе, њена температура гелирања у врућој води је много виша од температуре метил целулозе. На пример, вискозитет воденог раствора хидроксипропил метилцелулозе са 2% степена супституције метокси садржаја ДС=0,73 и садржајем хидроксипропила МС=0,46 је 500 мпа·с на 20°Ц, а његова температура гела може достићи близу 100°Ц, док метил целулоза на истој температури је само око 55°Ц. Што се тиче његове растворљивости у води, она је такође знатно побољшана. На пример, уситњена хидроксипропил метилцелулоза (грануларни облик 0,2~0,5 мм на 20°Ц са 4% вискозитета воденог раствора од 2па•с може се купити на собној температури, лако је растворљива у води без хлађења.
②Растворљивост хидроксипропил метилцелулозе у органским растварачима Растворљивост хидроксипропил метилцелулозе у органским растварачима је такође боља од растворљивости метилцелулозе. За производе изнад 2,1, хидроксипропил метилцелулоза високог вискозитета која садржи хидроксипропил МС=1,5~1,8 и метокси ДС=0,2~1,0, са укупним степеном супституције изнад 1,8, растворљива је у анхидрованим растворима метанола и етанола. Средњи и термопластични раствори у води . Такође је растворљив у хлорисаним угљоводоницима као што су метилен хлорид и хлороформ, и органским растварачима као што су ацетон, изопропанол и диацетон алкохол. Његова растворљивост у органским растварачима је боља од растворљивости у води.
(2) Фактори који утичу на вискозитет хидроксипропил метилцелулозе Стандардно одређивање вискозитета хидроксипропил метилцелулозе је исто као и други етри целулозе и мери се на 20°Ц са 2% воденим раствором као стандардом. Вискозност истог производа расте са повећањем концентрације. За производе са различитим молекулским масама при истој концентрацији, производ веће молекулске масе има већи вискозитет. Његов однос са температуром сличан је односу метил целулозе. Када температура порасте, вискозитет почиње да опада, али када достигне одређену температуру, вискозитет нагло расте и долази до гелирања. Температура гела код производа ниске вискозности је виша. је висока. Његова тачка гела није повезана само са вискозитетом етра, већ и са односом композиције метоксилне групе и хидроксипропил групе у етру и величином укупног степена супституције. Мора се напоменути да је хидроксипропил метилцелулоза такође псеудопластична, а њен раствор је стабилан на собној температури без икакве деградације вискозитета осим могућности ензимске деградације.
(3) Толеранција соли хидроксипропил метилцелулозе Пошто је хидроксипропил метилцелулоза нејонски етар, не јонизује се у воденом медију, за разлику од других јонских целулозних етара, на пример, карбоксиметил целулоза реагује са јонима тешких метала и таложи се у раствору. Опште соли као што су хлорид, бромид, фосфат, нитрат, итд. неће таложити када се додају у његов водени раствор. Међутим, додавање соли има одређени утицај на температуру флокулације њеног воденог раствора. Када се концентрација соли повећава, температура гела се смањује. Када је концентрација соли испод тачке флокулације, вискозност раствора има тенденцију повећања. Због тога се додаје одређена количина соли. , у примени, може економичније постићи ефекат згушњавања. Због тога је у неким применама боље користити мешавину етра целулозе и соли него веће концентрације раствора етра да би се постигао ефекат згушњавања.
(4) Отпорност на хидроксипропил метилцелулозу на киселину и алкалије Хидроксипропил метилцелулоза је генерално стабилна на киселине и алкалије и на њу не утиче пХ 2~12. Може да издржи одређену количину лаких киселина, као што су мравља киселина, сирћетна киселина, лимунска киселина, јантарна киселина, фосфорна киселина, борна киселина, итд. Али концентрована киселина има ефекат смањења вискозитета. Алкалије као што су каустична сода, каустична поташа и кречна вода немају утицаја на њега, али могу мало повећати вискозитет раствора, а затим га полако смањити.
(5) Компатибилност хидроксипропил метилцелулозе Раствор хидроксипропил метилцелулозе се може мешати са полимерним једињењима растворљивим у води да би се формирао уједначен и транспарентан раствор већег вискозитета. Ова полимерна једињења укључују полиетилен гликол, поливинил ацетат, полисиликон, полиметилвинилсилоксан, хидроксиетил целулозу и метил целулозу. Природна високо молекуларна једињења као што су гума арабика, гума од зрна рогача, караиа гума, итд. такође имају добру компатибилност са својим раствором. Хидроксипропил метилцелулоза се такође може мешати са естром манитола или сорбитол естром стеаринске киселине или палмитинске киселине, а такође се може мешати са глицерином, сорбитолом и манитолом, а ова једињења се могу користити као хидроксипропил метилцелулозни пластификатор за целулозу.
(6) Нерастворни у води растворљиви етри целулозе хидроксипропил метилцелулозе могу извршити површинско умрежавање са алдехидима, тако да се ови водорастворни етри таложе у раствору и постају нерастворљиви у води. Алдехиди који чине хидроксипропил метилцелулозу нерастворљивом укључују формалдехид, глиоксал, сукцински алдехид, адипалдехид, итд. Приликом употребе формалдехида, посебну пажњу треба обратити на пХ вредност раствора, међу којима глиоксал брже реагује, па се глиоксал најчешће користи као унакрсно повезивање. агент у индустријској производњи. Количина овог средства за унакрсно повезивање у раствору је 0,2%~10% масе етра, пожељно 7%~10%, на пример, 3,3%~6% глиоксала је најпогодније. Генерално, температура третмана је 0 ~ 30 ℃, а време је 1 ~ 120 мин. Реакција унакрсног повезивања треба да се изведе у киселим условима. Генерално, раствор се прво додаје са јаком неорганском киселином или органском карбоксилном киселином да би се пХ раствора подесио на око 2~6, пожељно између 4~6, а затим се додају алдехиди да би се извршила реакција унакрсног повезивања. Употребљена киселина има хлороводоничну киселину, сумпорну киселину, фосфорну киселину, мрављу киселину, сирћетну киселину, хидроксисирћетну киселину, јантарну киселину или лимунску киселину итд., при чему је са мрављом киселином или сирћетном киселином препоручљива, а мравља киселина је оптимална. Киселина и алдехид се такође могу додати истовремено како би се омогућило да се раствор подвргне реакцији унакрсног повезивања унутар жељеног пХ опсега. Ова реакција се често користи у процесу завршне обраде у процесу припреме целулозних етра. Након што је етар целулозе нерастворљив, погодан је за употребу
20~25℃ вода за прање и пречишћавање. Када је производ у употреби, алкалне супстанце се могу додати у раствор производа да би се пХ раствора подесио да буде алкални, а производ ће се брзо растворити у раствору. Ова метода је такође применљива за третман филма након што се раствор целулозног етра претвори у филм да би се учинио нерастворљивим филмом.
(7) Ензимска отпорност хидроксипропил метилцелулозе У теорији, деривати целулозе, као што је чврсто везана супституентска група на свакој анхидроглукозној групи, нису подложни микробној ерозији, али у ствари, када супституциона вредност готовог производа прелази 1, она ће такође се разграђују ензимима, што значи да степен супституције сваке групе на целулозном ланцу није довољно уједначен, а микроорганизми могу еродирати на несупституисаној анхидроглукозној групи. Шећери се формирају и апсорбују као хранљиве материје за микроорганизме. Дакле, ако се повећа степен етерификације супституције целулозе, повећаће се и отпорност на ензимску ерозију целулозног етра. Према извештајима, под контролисаним условима, резултати хидролизе ензима, резидуални вискозитет хидроксипропил метилцелулозе (ДС=1,9) је 13,2%, метилцелулозе (ДС=1,83) је 7,3%, метилцелулозе (ДС=1,66) је 3,8%, а хидроксиетил целулозе је 1,7%. Може се видети да хидроксипропил метилцелулоза има јаку анти-ензимску способност. Због тога се одлична отпорност на ензиме хидроксипропил метилцелулозе, комбинована са њеном добром дисперзибилношћу, својствима згушњавања и формирања филма, користи у премазима од водене емулзије итд., И генерално не треба додавати конзервансе. Међутим, за дуготрајно складиштење раствора или евентуалну контаминацију споља, могу се из предострожности додати конзерванси, а избор се може одредити према коначним захтевима раствора. Фенилмеркур ацетат и манган флуоросиликат су ефикасни конзерванси, али сви имају токсичност, пажња се мора обратити на операцију. Генерално, 1~5 мг фенил-живог ацетата може се додати у раствор по литру дозе.
(8) Перформансе хидроксипропил метилцелулозног филма Хидроксипропил метилцелулоза има одлична својства стварања филма. Његов водени раствор или раствор органског растварача се наноси на стаклену плочу, а након сушења постаје слободан. Провидан и чврст филм у боји. Има добру отпорност на влагу и остаје чврст на високим температурама. Ако се дода хигроскопски пластификатор, може се побољшати његово издуживање и флексибилност. У погледу побољшања флексибилности, пластификатори као што су глицерин и сорбитол су најпогоднији. Генерално, концентрација раствора је 2% ~ 3%, а количина пластификатора је 10% ~ 20% целулозног етра. Ако је садржај пластификатора превисок, долази до скупљања колоидне дехидратације при високој влажности. Затезна чврстоћа филма са додатком пластификатора је много већа од оне без пластификатора, а повећава се са повећањем додане количине. Што се тиче хигроскопности филма, она се такође повећава са повећањем количине пластификатора.
Време поста: 20.12.2022