Hidroksipropilmetilceluloza (HPMC) je spoj koji je postao osnovna sirovina u mnogim industrijama zbog svojih multifunkcionalnih svojstava. Obično se koristi kao dodatak hrani, zgušnjivač u kozmetici, pa čak i medicinski sastojak u mnogim lijekovima. Jedinstveno svojstvo HPMC-a je njegovo tiksotropno ponašanje, koje mu omogućava da mijenja svojstva viskoziteta i tečenja pod određenim uvjetima. Osim toga, i visokoviskozni i niskoviskozni HPMC imaju ovo svojstvo, pokazujući tiksotropiju čak i ispod temperature gela.
Tiksotropija se javlja u HPMC-u kada se otopina razrjeđuje pri smicanju kada se primjenjuje pritisak ili miješa, što rezultira smanjenjem viskoznosti. Ovo ponašanje se takođe može preokrenuti; kada se stres ukloni i otopina ostavi da miruje, viskoznost se polako vraća u svoje više stanje. Ovo jedinstveno svojstvo čini HPMC vrijednom komponentom u mnogim industrijama jer omogućava glatkiju primjenu i lakšu obradu.
Kao nejonski hidrokoloid, HPMC bubri u vodi i formira gel. Stepen bubrenja i želiranja ovisi o molekulskoj težini i koncentraciji polimera, pH i temperaturi otopine. HPMC visokog viskoziteta obično ima visoku molekularnu težinu i proizvodi gel visokog viskoziteta, dok HPMC niskog viskoziteta ima nisku molekularnu težinu i proizvodi manje viskozan gel. Međutim, uprkos ovim razlikama u performansama, oba tipa HPMC-a pokazuju tiksotropiju zbog strukturnih promjena koje se javljaju na molekularnom nivou.
Tiksotropno ponašanje HPMC rezultat je poravnanja polimernih lanaca zbog naprezanja smicanja. Kada se na HPMC primijeni posmično naprezanje, polimerni lanci se poravnavaju u smjeru primijenjenog naprezanja, što rezultira uništenjem trodimenzionalne mrežne strukture koja je postojala u odsustvu naprezanja. Poremećaj mreže dovodi do smanjenja viskoznosti otopine. Kada se stres ukloni, polimerni lanci se reorganiziraju duž svoje prvobitne orijentacije, obnavljajući mrežu i vraćajući viskozitet.
HPMC takođe pokazuje tiksotropiju ispod temperature želiranja. Temperatura gela je temperatura na kojoj se polimerni lanci ukrštaju kako bi formirali trodimenzionalnu mrežu, formirajući gel. Zavisi od koncentracije, molekulske težine i pH otopine polimera. Dobijeni gel ima visok viskozitet i ne mijenja se brzo pod pritiskom. Međutim, ispod temperature geliranja, HPMC otopina je ostala tečna, ali je i dalje pokazivala tiksotropno ponašanje zbog prisustva djelomično formirane mrežne strukture. Mreža koju čine ovi dijelovi se raspada pod pritiskom, što rezultira smanjenjem viskoznosti. Ovo ponašanje je korisno u mnogim aplikacijama u kojima otopine moraju lako teći kada se miješaju.
HPMC je svestrana kemikalija s nekoliko jedinstvenih svojstava, od kojih je jedno tiksotropno ponašanje. I visokoviskozni i niskoviskozni HPMC imaju ovo svojstvo, pokazujući tiksotropiju čak i ispod temperature gela. Ova karakteristika čini HPMC vrijednom komponentom u mnogim industrijama koje zahtijevaju rješenja koja upravljaju lakim protokom kako bi se osigurala glatka primjena. Unatoč razlikama u svojstvima između visokoviskoznih i niskoviskoznih HPMC, njihovo tiksotropno ponašanje nastaje zbog poravnanja i narušavanja djelomično formirane mrežne strukture. Zbog njegovih jedinstvenih svojstava, istraživači neprestano istražuju različite primjene HPMC-a, nadajući se da će stvoriti nove proizvode i pružiti bolja rješenja za potrošače širom svijeta.
Vrijeme objave: 23.08.2023