Hidroksipropil metilceluloza je vrsta nejonskog miješanog etera celuloze.Za razliku od ionskog mješovitog etera metil karboksimetil celuloze, ne reagira s teškim metalima.Zbog različitih omjera sadržaja metoksila i sadržaja hidroksipropila u hidroksipropil metilcelulozi i različitih viskoziteta, postoji mnogo varijanti s različitim svojstvima, na primjer, visokim sadržajem metoksila i niskim sadržajem hidroksipropila. Njegove performanse su bliske onima metil celuloze, dok one niske sadržaj metoksila i visok sadržaj hidroksipropila je blizak sadržaju hidroksipropil metil celuloze.Međutim, u svakoj varijanti, iako je sadržana samo mala količina hidroksipropilne grupe ili mala količina metoksil grupe, postoje velike razlike u rastvorljivosti u organskim rastvaračima ili temperaturi flokulacije u vodenim rastvorima.
(1) Svojstva rastvorljivosti hidroksipropil metilceluloze
①Rastvorljivost hidroksipropil metilceluloze u vodi Hidroksipropil metilceluloza je zapravo vrsta metilceluloze modificirane propilen oksidom (metoksipropilen), tako da i dalje ima ista svojstva kao metil celuloza. Celuloza ima slične karakteristike topljivosti u hladnoj vodi i netopivosti u toploj vodi.Međutim, zbog modificirane hidroksipropilne grupe, njena temperatura geliranja u vrućoj vodi je mnogo viša od temperature metil celuloze.Na primjer, viskozitet vodenog rastvora hidroksipropil metilceluloze sa 2% stepenom supstitucije metoksi sadržaja DS=0,73 i sadržajem hidroksipropila MS=0,46 je 500 mpa·s na 20°C, a temperatura gela može dostići blizu 100°C, dok metil celuloza na istoj temperaturi je samo oko 55°C.Što se tiče njegove rastvorljivosti u vodi, takođe je znatno poboljšana.Na primjer, praškasta hidroksipropil metilceluloza (granularni oblik 0,2~0,5 mm na 20°C sa 4% viskoznosti vodenog rastvora od 2pa•s može se kupiti na sobnoj temperaturi, lako je rastvorljiva u vodi bez hlađenja.
②Rastvorljivost hidroksipropil metilceluloze u organskim rastvaračima Rastvorljivost hidroksipropil metilceluloze u organskim rastvaračima je također bolja od one metilceluloze.Za proizvode iznad 2,1, hidroksipropil metilceluloza visokog viskoziteta koja sadrži hidroksipropil MS=1,5~1,8 i metoksi DS=0,2~1,0, sa ukupnim stepenom supstitucije iznad 1,8, rastvorljiva je u bezvodnim rastvorima metanola i etanola. Srednje, i termoplastična u vodi .Takođe je rastvorljiv u hlorisanim ugljovodonicima kao što su metilen hlorid i hloroform, i organskim rastvaračima kao što su aceton, izopropanol i diaceton alkohol.Njegova rastvorljivost u organskim rastvaračima je bolja od rastvorljivosti u vodi.
(2) Faktori koji utiču na viskozitet hidroksipropil metilceluloze Standardno određivanje viskoziteta hidroksipropil metilceluloze je isto kao i drugi eteri celuloze, a mjeri se na 20°C sa 2% vodenim rastvorom kao standardom.Viskoznost istog proizvoda raste sa povećanjem koncentracije.Za proizvode različite molekularne mase pri istoj koncentraciji, proizvod veće molekulske mase ima veći viskozitet.Njegov odnos s temperaturom sličan je odnosu metil celuloze.Kada temperatura poraste, viskozitet počinje da opada, ali kada dostigne određenu temperaturu, viskoznost naglo raste i dolazi do geliranja.Temperatura gela kod proizvoda niske viskoznosti je viša.je visoka.Njegova tačka gela nije povezana samo sa viskozitetom etra, već je povezana i sa odnosom sastava metoksilne grupe i hidroksipropil grupe u etru i veličinom ukupnog stepena supstitucije.Treba napomenuti da je hidroksipropil metilceluloza također pseudoplastična, te je njena otopina stabilna na sobnoj temperaturi bez ikakve degradacije viskoziteta osim mogućnosti enzimske razgradnje.
(3) Tolerancija soli hidroksipropil metilceluloze Budući da je hidroksipropil metilceluloza nejonski etar, ne jonizuje se u vodenom mediju, za razliku od drugih jonskih etera celuloze, na primjer, karboksimetil celuloza reagira s ionima teških metala i taloži se u otopini.Opće soli kao što su hlorid, bromid, fosfat, nitrat, itd. neće se taložiti kada se dodaju u njegov vodeni rastvor.Međutim, dodavanje soli ima određeni utjecaj na temperaturu flokulacije vodenog rastvora.Kada se koncentracija soli poveća, temperatura gela se smanjuje.Kada je koncentracija soli ispod tačke flokulacije, viskoznost otopine ima tendenciju povećanja.Stoga se dodaje određena količina soli., u primeni, može ekonomičnije postići efekat zgušnjavanja.Zbog toga je u nekim aplikacijama bolje koristiti mješavinu etera celuloze i soli nego veću koncentraciju otopine etera za postizanje efekta zgušnjavanja.
(4) Otpornost na hidroksipropil metilcelulozu na kiseline i alkalije Hidroksipropil metilceluloza je općenito stabilna na kiseline i lužine i nije pod utjecajem u rasponu pH 2~12.Može izdržati određenu količinu lakih kiselina, kao što su mravlja kiselina, sirćetna kiselina, limunska kiselina, jantarna kiselina, fosforna kiselina, borna kiselina, itd. Ali koncentrirana kiselina ima efekat smanjenja viskoznosti.Alkalije kao što su kaustična soda, kaustična potaša i krečna voda nemaju utjecaja na njega, ali mogu malo povećati viskozitet otopine, a zatim ga polako smanjiti.
(5) Kompatibilnost hidroksipropil metilceluloze Rastvor hidroksipropil metilceluloze može se pomiješati sa vodotopivim polimernim jedinjenjima kako bi se formirala jednolična i prozirna otopina većeg viskoziteta.Ova polimerna jedinjenja uključuju polietilen glikol, polivinil acetat, polisilikon, polimetilvinilsiloksan, hidroksietil celulozu i metil celulozu.Prirodna visoko molekularna jedinjenja kao što su guma arabika, guma od zrna rogača, karaya guma, itd. takođe imaju dobru kompatibilnost sa njenim rastvorom.Hidroksipropil metilceluloza se takođe može mešati sa manitol esterom ili sorbitol esterom stearinske kiseline ili palmitinske kiseline, a može se mešati i sa glicerinom, sorbitolom i manitolom, a ova jedinjenja se mogu koristiti kao hidroksipropil metilcelulozni plastifikator za celulozu.
(6) Nerastvorljivi u vodi rastvorljivi etri celuloze hidroksipropil metilceluloze mogu izvršiti površinsko umrežavanje sa aldehidima, tako da se ovi vodotopivi eteri talože u rastvoru i postaju nerastvorljivi u vodi.Aldehidi koji čine hidroksipropil metilcelulozu nerastvorljivom uključuju formaldehid, glioksal, sukcinski aldehid, adipaldehid itd. Prilikom upotrebe formaldehida posebnu pažnju treba obratiti na pH vrijednost otopine, među kojima glioksal brže reagira, pa se glioksal najčešće koristi kao umrežavanje. agent u industrijskoj proizvodnji.Količina ovog sredstva za umrežavanje u rastvoru je 0,2%~10% mase etra, poželjno 7%~10%, na primer, 3,3%~6% glioksala je najpogodnije.Općenito, temperatura tretmana je 0~30℃, a vrijeme je 1~120min.Reakcija umrežavanja treba da se izvede u kiselim uslovima.Općenito, otopini se prvo dodaje jaka anorganska kiselina ili organska karboksilna kiselina kako bi se pH otopine podesio na oko 2~6, poželjno između 4~6, a zatim se dodaju aldehidi kako bi se izvela reakcija umrežavanja.Upotrebljena kiselina ima hlorovodoničnu kiselinu, sumpornu kiselinu, fosfornu kiselinu, mravlju kiselinu, sirćetnu kiselinu, hidroksisirćetnu kiselinu, jantarnu kiselinu ili limunsku kiselinu itd., pri čemu je sa mravljom kiselinom ili sirćetnom kiselinom preporučljiva, a optimalna je mravlja kiselina.Kiselina i aldehid se također mogu dodati istovremeno kako bi se omogućilo da otopina prođe reakciju umrežavanja unutar željenog pH raspona.Ova reakcija se često koristi u procesu završne obrade u procesu pripreme celuloznih etera.Nakon što je eter celuloze nerastvorljiv, pogodan je za upotrebu
20~25℃ voda za pranje i pročišćavanje.Kada je proizvod u upotrebi, alkalne supstance se mogu dodati u rastvor proizvoda kako bi se pH rastvora podesio da bude alkalni, a proizvod će se brzo rastvoriti u rastvoru.Ova metoda je također primjenjiva za obradu filma nakon što se otopina celuloznog etera pretvori u film kako bi se napravio nerastvorljivi film.
(7) Enzimska otpornost hidroksipropil metilceluloze U teoriji, derivati celuloze, kao što je čvrsto vezana supstituentska grupa na svakoj anhidroglukoznoj grupi, nisu podložni mikrobnoj eroziji, ali u stvari, kada supstituciona vrednost gotovog proizvoda prelazi 1, ona će također se razgrađuju enzimima, što znači da stepen supstitucije svake grupe u celuloznom lancu nije dovoljno ujednačen, a mikroorganizmi mogu erodirati na nesupstituisanoj anhidroglukoznoj grupi.Šećeri se formiraju i apsorbiraju kao hranjive tvari za mikroorganizme.Stoga, ako se poveća stepen eterifikacije supstitucije celuloze, povećat će se i otpornost na enzimsku eroziju celuloznog etra.Prema izveštajima, u kontrolisanim uslovima, rezultatima hidrolize enzima, rezidualni viskozitet hidroksipropil metilceluloze (DS=1,9) je 13,2%, metilceluloze (DS=1,83) je 7,3%, metilceluloze (DS=1,66) je 3,8%, a hidroksietil celuloze je 1,7%.Može se vidjeti da hidroksipropil metilceluloza ima jaku antienzimsku sposobnost.Zbog toga se odlična otpornost na enzime hidroksipropil metilceluloze, u kombinaciji s njenom dobrom disperzibilnošću, svojstvima zgušnjavanja i stvaranja filma, koristi u premazima od vodene emulzije itd., i općenito ne treba dodavati konzervanse.Međutim, za dugotrajno skladištenje otopine ili eventualnu kontaminaciju izvana, mogu se iz predostrožnosti dodati konzervansi, a izbor se može odrediti prema konačnim zahtjevima otopine.Fenilmerkur acetat i mangan fluorosilikat su efikasni konzervansi, ali svi imaju toksičnost, pažnja se mora obratiti na operaciju.Općenito, 1~5mg fenilžive acetata može se dodati u otopinu po litru doze.
(8) Performanse hidroksipropil metilceluloznog filma Hidroksipropil metilceluloza ima izvrsna svojstva stvaranja filma.Njegov vodeni rastvor ili rastvor organskog rastvarača se premazuje na staklenu ploču, a nakon sušenja postaje slobodan.U boji, proziran i čvrst film.Ima dobru otpornost na vlagu i ostaje čvrst na visokim temperaturama.Ako se doda higroskopni plastifikator, može se poboljšati njegovo izduženje i fleksibilnost.U smislu poboljšanja fleksibilnosti, plastifikatori kao što su glicerin i sorbitol su najpogodniji.Generalno, koncentracija rastvora je 2%~3%, a količina plastifikatora je 10%~20% celuloznog etra.Ako je sadržaj plastifikatora previsok, dolazi do skupljanja koloidnom dehidracijom pri visokoj vlažnosti.Vlačna čvrstoća filma sa dodatkom plastifikatora je mnogo veća od one bez plastifikatora, a povećava se sa povećanjem dodane količine.Što se tiče higroskopnosti filma, ona se takođe povećava sa povećanjem količine plastifikatora.
Vrijeme objave: 20.12.2022