Hidroxipropil metilceluloza este un fel de eter mixt de celuloză neionică. Spre deosebire de eterul amestecat de metil carboximetil celuloză ionică, nu reacționează cu metalele grele. Datorită raporturilor diferite dintre conținutul de metoxil și conținutul de hidroxipropil din hidroxipropil metilceluloză și diferite vâscozități, există multe soiuri cu proprietăți diferite, de exemplu, conținut ridicat de metoxil și conținut scăzut de hidroxipropil Performanța sa este apropiată de cea a metilcelulozei, în timp ce cea scăzută. Conținutul de metoxil și conținutul ridicat de hidroxipropil este apropiat de cel al hidroxipropilmetilcelulozei. Cu toate acestea, în fiecare varietate, deși este conținută doar o cantitate mică de grupare hidroxipropil sau o cantitate mică de grupare metoxil, există diferențe mari în solubilitatea în solvenți organici sau în temperatura de floculare în soluții apoase.
(1) Proprietățile de solubilitate ale hidroxipropilmetilcelulozei
①Solubilitatea hidroxipropil metilcelulozei în apă Hidroxipropil metilceluloza este de fapt un fel de metilceluloză modificată de propilenoxidul (metoxipropilenă), deci încă are aceleași proprietăți ca și metilceluloza Celuloza are caracteristici similare de solubilitate în apă rece și insolubilitate în apă caldă. Cu toate acestea, datorită grupării hidroxipropil modificate, temperatura sa de gelificare în apă fierbinte este mult mai mare decât cea a metilcelulozei. De exemplu, vâscozitatea soluției apoase de hidroxipropil metilceluloză cu 2% conținut de metoxi grad de substituție DS=0,73 și conținut de hidroxipropil MS=0,46 este de 500 mpa·s la 20°C, iar temperatura gelului poate ajunge aproape de 100°C, în timp ce metil celuloza la aceeași temperatură este de numai aproximativ 55°C. În ceea ce privește solubilitatea sa în apă, a fost, de asemenea, mult îmbunătățită. De exemplu, hidroxipropilmetilceluloza pulverizată (forma granulară 0,2~0,5mm la 20°C cu o vâscozitate soluție apoasă 4% de 2pa•s poate fi achiziționată la temperatura camerei, este ușor solubilă în apă fără răcire.
②Solubilitatea hidroxipropil metilcelulozei în solvenți organici Solubilitatea hidroxipropil metilcelulozei în solvenți organici este, de asemenea, mai bună decât cea a metilcelulozei. Pentru produsele de peste 2,1, hidroxipropil metilceluloza cu vâscozitate mare care conține hidroxipropil MS=1,5~1,8 și metoxi DS=0,2~1,0, cu un grad total de substituție peste 1,8, este solubilă în soluții de metanol și etanol anhidru Mediu și termoplastic și solubil în apă . Este, de asemenea, solubil în hidrocarburi clorurate, cum ar fi clorura de metilen și cloroform, și solvenți organici, cum ar fi acetona, izopropanolul și alcoolul diaceton. Solubilitatea sa în solvenți organici este mai bună decât solubilitatea în apă.
(2) Factori care afectează vâscozitatea hidroxipropilmetilcelulozei Determinarea vâscozității standard a hidroxipropilmetilcelulozei este aceeași ca a altor eteri de celuloză și se măsoară la 20°C cu o soluție apoasă 2% ca standard. Vâscozitatea aceluiași produs crește odată cu creșterea concentrației. Pentru produsele cu greutăți moleculare diferite la aceeași concentrație, produsul cu o greutate moleculară mai mare are o vâscozitate mai mare. Relația sa cu temperatura este similară cu cea a metilcelulozei. Când temperatura crește, vâscozitatea începe să scadă, dar când atinge o anumită temperatură, vâscozitatea crește brusc și are loc gelificarea. Temperatura gelului produselor cu vâscozitate scăzută este mai mare. este mare. Punctul său de gel nu este legat doar de vâscozitatea eterului, ci și de raportul de compoziție dintre gruparea metoxil și gruparea hidroxipropil în eter și dimensiunea gradului total de substituție. Trebuie remarcat faptul că hidroxipropilmetilceluloza este, de asemenea, pseudoplastică, iar soluția sa este stabilă la temperatura camerei fără nicio degradare a vâscozității, cu excepția posibilității degradării enzimatice.
(3) Toleranța la sare a hidroxipropil metilcelulozei Deoarece hidroxipropil metilceluloza este un eter neionic, nu se ionizează în medii de apă, spre deosebire de alți eteri de celuloză ionici. De exemplu, carboximetil celuloza reacționează cu ionii de metale grele și precipită în soluție. Sărurile generale precum clorura, bromura, fosfatul, nitratul etc. nu vor precipita atunci când sunt adăugate în soluția sa apoasă. Cu toate acestea, adăugarea de sare are o anumită influență asupra temperaturii de floculare a soluției sale apoase. Când concentrația de sare crește, temperatura gelului scade. Când concentrația de sare este sub punctul de floculare, vâscozitatea soluției tinde să crească. Prin urmare, se adaugă o anumită cantitate de sare. , în aplicare, poate obține efect de îngroșare mai economic. Prin urmare, în unele aplicații, este mai bine să utilizați un amestec de eter de celuloză și sare decât o concentrație mai mare de soluție de eter pentru a obține efectul de îngroșare.
(4) Rezistența la acidul hidroxipropil metilceluloză și la alcalii Hidroxipropilmetilceluloza este în general stabilă la acizi și baze și nu este afectată în intervalul de pH 2~12. Poate rezista la o anumită cantitate de acizi ușori, cum ar fi acidul formic, acidul acetic, acidul citric, acidul succinic, acidul fosforic, acidul boric etc. Dar acidul concentrat are efectul de reducere a vâscozității. Alcalii precum soda caustică, potasa caustică și apa de var nu au niciun efect asupra acesteia, dar pot crește ușor vâscozitatea soluției și apoi o pot scădea încet.
(5) Compatibilitatea hidroxipropil metilcelulozei Soluția de hidroxipropil metilceluloză poate fi amestecată cu compuși polimerici solubili în apă pentru a forma o soluție uniformă și transparentă cu vâscozitate mai mare. Acești compuși polimerici includ polietilen glicol, acetat de polivinil, polisilicon, polimetilvinilsiloxan, hidroxietil celuloză și metil celuloză. Compușii naturali cu molecule înalte, cum ar fi guma arabică, guma de roșcove, guma karaya etc. au, de asemenea, o bună compatibilitate cu soluția sa. Hidroxipropilmetilceluloza poate fi, de asemenea, amestecată cu ester manitol sau ester sorbitol al acidului stearic sau acid palmitic și poate fi, de asemenea, amestecată cu glicerină, sorbitol și manitol, iar acești compuși pot fi utilizați ca plastifiant de hidroxipropil metilceluloză pentru celuloză.
(6) Eteri de celuloză insolubili solubili în apă ai hidroxipropilmetilcelulozei pot efectua reticulare la suprafață cu aldehide, astfel încât acești eteri solubili în apă sunt precipitați în soluție și devin insolubili în apă. Aldehidele care fac hidroxipropil metilceluloza insolubilă includ formaldehida, glioxalul, aldehida succinică, adipaldehida etc. Când se utilizează formaldehida, trebuie acordată o atenție deosebită valorii pH-ului soluției, printre care glioxalul reacţionează mai repede, astfel încât glioxalul este utilizat în mod obișnuit ca reticulare. agent în producția industrială. Cantitatea de acest tip de agent de reticulare în soluţie este de 0,2%~10% din masa eterului, de preferinţă 7%~10%, de exemplu, 3,3%~6% glioxal este cel mai potrivit. În general, temperatura de tratament este de 0 ~ 30 ℃, iar timpul este de 1 ~ 120 min. Reacția de reticulare trebuie efectuată în condiții acide. În general, soluţia este adăugată mai întâi cu acid tare anorganic sau acid carboxilic organic pentru a ajusta pH-ul soluţiei la aproximativ 2~6, de preferinţă între 4~6, şi apoi se adaugă aldehide pentru a efectua reacţia de reticulare. Acidul utilizat are acid clorhidric, acid sulfuric, acid fosforic, acid formic, acid acetic, acid hidroxiacetic, acid succinic sau acid citric etc., în care cu acid formic sau acid acetic este recomandabil, iar acidul formic este optim. Acidul și aldehida pot fi adăugate, de asemenea, simultan pentru a permite soluției să sufere o reacție de reticulare în intervalul de pH dorit. Această reacție este adesea folosită în procesul de tratare finală în procesul de preparare a eterului de celuloză. După ce eterul de celuloză este insolubil, este convenabil de utilizat
20 ~ 25℃ apă pentru spălare și purificare. Când produsul este în uz, substanțe alcaline pot fi adăugate în soluția produsului pentru a ajusta pH-ul soluției pentru a fi alcalin, iar produsul se va dizolva rapid în soluție. Această metodă este, de asemenea, aplicabilă pentru tratamentul filmului după ce soluția de eter de celuloză este transformată într-un film pentru a face din acesta un film insolubil.
(7) Rezistența enzimatică a hidroxipropilmetilcelulozei În teorie, derivații de celuloză, cum ar fi o grupare substituentă ferm legată pe fiecare grupă de anhidroglucoză, nu sunt susceptibili la eroziune microbiană, dar, de fapt, atunci când valoarea de substituție a produsului finit depășește 1, aceasta va de asemenea, să fie degradate de enzime, ceea ce înseamnă că gradul de substituție al fiecărei grupe de pe lanțul celulozei nu este suficient de uniform, iar microorganismele poate eroda pe grupa anhidroglucoza nesubstituita. Zaharurile se formează și se absorb ca nutrienți pentru microorganisme. Prin urmare, dacă gradul de substituție de eterificare a celulozei crește, va crește și rezistența la eroziunea enzimatică a eterului de celuloză. Conform rapoartelor, în condiții controlate, rezultatele hidrolizei enzimelor, vâscozitatea reziduală a hidroxipropil metilcelulozei (DS=1,9) este 13,2%, metilceluloza (DS=1,83) este 7,3%, metilceluloza (DS=1,66) este 3,8%, iar hidroxietil celuloza este de 1,7%. Se poate observa că hidroxipropilmetilceluloza are o puternică capacitate anti-enzimă. Prin urmare, rezistența excelentă la enzime a hidroxipropil metilcelulozei, combinată cu proprietățile sale bune de dispersibilitate, îngroșare și formare de peliculă, este utilizată în acoperirile cu emulsie de apă etc. și, în general, nu necesită adăugarea de conservanți. Cu toate acestea, pentru depozitarea pe termen lung a soluției sau o posibilă contaminare din exterior, se pot adăuga conservanți ca măsură de precauție, iar alegerea poate fi determinată în funcție de cerințele finale ale soluției. Acetatul de fenilmercuric și fluorosilicatul de mangan sunt conservanți eficienți, dar toți au Toxicitate, trebuie acordată atenție operației. În general, la soluție pot fi adăugate 1~5 mg de acetat de fenilmercur per litru de doză.
(8) Performanța filmului de hidroxipropil metilceluloză Hidroxipropil metilceluloza are proprietăți excelente de formare a peliculei. Soluția sa apoasă sau soluția de solvent organic este acoperită pe o placă de sticlă și devine liberă după uscare. Film color, transparent și dur. Are o bună rezistență la umiditate și rămâne solidă la temperaturi ridicate. Dacă se adaugă plastifiant higroscopic, alungirea și flexibilitatea acestuia pot fi îmbunătățite. În ceea ce privește îmbunătățirea flexibilității, plastifianții precum glicerina și sorbitolul sunt cei mai adecvați. În general, concentrația soluției este de 2% ~ 3%, iar cantitatea de plastifiant este de 10% ~ 20% eter de celuloză. Dacă conținutul de plastifiant este prea mare, se va produce contracția prin deshidratare coloidală la umiditate ridicată. Rezistența la tracțiune a filmului cu plastifiant adăugat este mult mai mare decât cea fără plastifiant și crește odată cu creșterea cantității adăugate. În ceea ce privește higroscopicitatea filmului, aceasta crește și odată cu creșterea cantității de plastifiant.
Ora postării: 20-dec-2022