Hydroksipropyylimetyyliselluloosa (HPMC) on ioniton, vesiliukoinen selluloosasekoiteetteri.Ulkonäkö on valkoista hieman kellertävää jauhetta tai rakeista materiaalia, mautonta, hajutonta, myrkytöntä, kemiallisesti stabiilia ja liukenee veteen muodostaen sileän, läpinäkyvän ja viskoosin liuoksen.Yksi hydroksipropyylimetyyliselluloosan tärkeimmistä ominaisuuksista käytössä on, että se lisää nesteen viskositeettia.Sakeuttamisvaikutus riippuu tuotteen polymeroitumisasteesta (DP), selluloosaeetterin pitoisuudesta vesiliuoksessa, leikkausnopeudesta ja liuoksen lämpötilasta.Ja muut tekijät.
01
Nestetyyppinen HPMC-vesiliuos
Yleensä nesteen jännitys leikkausvirtauksessa voidaan ilmaista vain leikkausnopeuden ƒ(γ) funktiona, kunhan se ei ole ajasta riippuvainen.ƒ(γ) muodosta riippuen nesteet voidaan jakaa eri tyyppeihin, nimittäin: Newtonin nesteet, laajentavat nesteet, pseudoplastiset nesteet ja Bingham-muovinesteet.
Selluloosaeetterit jaetaan kahteen luokkaan: toinen on ioniton selluloosaeetteri ja toinen on ioninen selluloosaeetteri.Näiden kahden selluloosaeetterien reologiaan.SC Naik et ai.suoritti kattavan ja systemaattisen vertailevan tutkimuksen hydroksietyyliselluloosa- ja natriumkarboksimetyyliselluloosaliuoksille.Tulokset osoittivat, että sekä ionittomat selluloosaeetteriliuokset että ioniset selluloosaeetteriliuokset olivat pseudoplastisia.Virtaukset eli ei-newtonilaiset virtaukset lähestyvät newtonilaisia nesteitä vain hyvin pienillä pitoisuuksilla.Hydroksipropyylimetyyliselluloosaliuoksen pseudoplastisuudella on tärkeä rooli sovelluksessa.Esimerkiksi pinnoitteissa levitettynä vesiliuosten leikkausohennusominaisuuksien vuoksi liuoksen viskositeetti laskee leikkausnopeuden kasvaessa, mikä edistää pigmenttihiukkasten tasaista dispergoitumista ja lisää myös pinnoitteen juoksevuutta. .Vaikutus on erittäin suuri;levossa liuoksen viskositeetti on suhteellisen suuri, mikä estää tehokkaasti pigmenttihiukkasten kertymisen pinnoitteeseen.
02
HPMC-viskositeettitestimenetelmä
Tärkeä indikaattori hydroksipropyylimetyyliselluloosan sakeuttamisvaikutuksen mittaamiseksi on vesiliuoksen näennäinen viskositeetti.Näennäisen viskositeetin mittausmenetelmiä ovat yleensä kapillaariviskositeettimenetelmä, rotaatioviskositeettimenetelmä ja putoavan pallon viskositeettimenetelmä.
jossa: on näennäinen viskositeetti, mPa s;K on viskosimetrin vakio;d on liuosnäytteen tiheys 20/20 °C:ssa;t on aika, jonka kuluessa liuos kulkee viskosimetrin yläosan läpi alamerkkiin, s;Aika, jonka standardiöljy virtaa viskosimetrin läpi, mitataan.
Kapillaariviskosimetrin mittausmenetelmä on kuitenkin hankalampi.Monien selluloosaeettereiden viskositeettia on vaikea analysoida kapillaariviskosimetrillä, koska nämä liuokset sisältävät pieniä määriä liukenematonta ainetta, joka havaitaan vasta, kun kapillaariviskosimetri on tukossa.Siksi useimmat valmistajat käyttävät rotaatioviskosimetriä valvoakseen hydroksipropyylimetyyliselluloosan laatua.Brookfield-viskosimetreitä käytetään yleisesti ulkomailla, ja NDJ-viskosimetreitä käytetään Kiinassa.
03
HPMC-viskositeettiin vaikuttavat tekijät
3.1 Suhde aggregointiasteeseen
Kun muut parametrit pysyvät muuttumattomina, hydroksipropyylimetyyliselluloosaliuoksen viskositeetti on verrannollinen polymerointiasteeseen (DP) tai molekyylipainoon tai molekyyliketjun pituuteen ja kasvaa polymeroitumisasteen kasvaessa.Tämä vaikutus on selvempi alhaisen polymerointiasteen tapauksessa kuin korkean polymerointiasteen tapauksessa.
3.2 Viskositeetin ja pitoisuuden välinen suhde
Hydroksipropyylimetyyliselluloosan viskositeetti kasvaa tuotteen pitoisuuden kasvaessa vesiliuoksessa.Pienikin pitoisuuden muutos aiheuttaa suuren muutoksen viskositeetissa.Hydroksipropyylimetyyliselluloosan nimellisviskositeetilla Liuospitoisuuden muutoksen vaikutus liuoksen viskositeettiin on yhä selvempi.
3.3 Viskositeetin ja leikkausnopeuden välinen suhde
Hydroksipropyylimetyyliselluloosan vesiliuoksella on leikkausohenemisominaisuus.Hydroksipropyylimetyyliselluloosa, jonka nimellisviskositeetti on erilainen, valmistetaan 2-prosenttiseksi vesiliuokseksi ja mitataan sen viskositeetti eri leikkausnopeuksilla.Tulokset ovat seuraavat Kuten kuvasta näkyy.Pienellä leikkausnopeudella hydroksipropyylimetyyliselluloosaliuoksen viskositeetti ei muuttunut merkittävästi.Leikkausnopeuden kasvaessa korkeamman nimellisviskositeetin omaavan hydroksipropyylimetyyliselluloosaliuoksen viskositeetti laski selvemmin, kun taas alhaisen viskositeetin omaavan liuoksen viskositeetti ei laskenut selvästi.
3.4 Viskositeetin ja lämpötilan välinen suhde
Lämpötila vaikuttaa suuresti hydroksipropyylimetyyliselluloosaliuoksen viskositeettiin.Lämpötilan noustessa liuoksen viskositeetti pienenee.Kuten kuvasta näkyy, se valmistetaan vesiliuokseksi, jonka pitoisuus on 2 %, ja mitataan viskositeetin muutos lämpötilan noustessa.
3.5 Muut vaikuttavat tekijät
Hydroksipropyylimetyyliselluloosan vesiliuoksen viskositeettiin vaikuttavat myös liuoksessa olevat lisäaineet, liuoksen pH-arvo ja mikrobien hajoaminen.Yleensä paremman viskositeettisuorituskyvyn saavuttamiseksi tai käyttökustannusten alentamiseksi on tarpeen lisätä hydroksipropyylimetyyliselluloosan vesiliuokseen reologiaa modifioivia aineita, kuten savea, modifioitua savea, polymeerijauhetta, tärkkelyseetteriä ja alifaattista kopolymeeriä.ja elektrolyyttejä, kuten kloridia, bromidia, fosfaattia, nitraattia jne. voidaan myös lisätä vesiliuokseen.Nämä lisäaineet eivät vaikuta ainoastaan vesiliuoksen viskositeettiominaisuuksiin, vaan myös muihin hydroksipropyylimetyyliselluloosan käyttöominaisuuksiin, kuten vedenpidätyskykyyn., painumisvastus jne.
Happo ja emäkset eivät juurikaan vaikuta hydroksipropyylimetyyliselluloosan vesiliuoksen viskositeettiin, ja se on yleensä stabiili välillä 3-11. Se kestää tietyn määrän heikkoja happoja, kuten muurahaishappoa, etikkahappoa, fosforihappoa. , boorihappo, sitruunahappo jne. Väkevä happo kuitenkin alentaa viskositeettia.Mutta kaustisella soodalla, kaliumhydroksidilla, kalkkivedellä jne. on vain vähän vaikutusta siihen.Verrattuna muihin selluloosaeettereihin hydroksipropyylimetyyliselluloosan vesiliuoksella on hyvä antimikrobinen stabiilisuus, mikä johtuu pääasiassa siitä, että hydroksipropyylimetyyliselluloosassa on hydrofobisia ryhmiä, joilla on korkea substituutioaste ja ryhmien steerinen este. Koska substituutioreaktio ei kuitenkaan yleensä ole tasainen, substituoimaton anhydroglukoosiyksikkö mikro-organismit syövyttävät sitä helpoimmin, mikä johtaa selluloosaeetterimolekyylien hajoamiseen ja ketjun katkeamiseen.Suorituskyky on se, että vesiliuoksen näennäinen viskositeetti pienenee.Jos hydroksipropyylimetyyliselluloosan vesiliuosta on tarpeen säilyttää pitkään, on suositeltavaa lisätä pieni määrä sienilääkettä, jotta viskositeetti ei muutu merkittävästi.Kun valitset sieni-, säilöntä- tai sienitautien torjunta-aineita, tulee kiinnittää huomiota turvallisuuteen ja valita tuotteet, jotka eivät ole ihmiskeholle myrkyllisiä, ominaisuuksiltaan stabiileja ja hajuttomia, kuten DOW Chemin AMICAL-sienimyrkyt, CANGUARD64-säilöntäaineet, FUELSAVER-bakteeriaineet. ja muita tuotteita.voi toimia vastaavassa roolissa.
Postitusaika: 20.10.2022