Hidroksipropil metilceluloza je nekakšen neionski celulozni mešani eter.Za razliko od mešanega etra ionske metil karboksimetil celuloze ne reagira s težkimi kovinami.Zaradi različnih razmerij vsebnosti metoksilov in vsebnosti hidroksipropila v hidroksipropil metilcelulozi ter različnih viskoznosti obstaja veliko sort z različnimi lastnostmi, na primer z visoko vsebnostjo metoksilov in nizko vsebnostjo hidroksipropila. Njena zmogljivost je blizu učinkovitosti metilceluloze, medtem ko ima nizko vsebnost metoksila in visoka vsebnost hidroksipropila je blizu vsebnosti hidroksipropil metil celuloze.Kljub temu, da je v vsaki sorti le majhna količina hidroksipropilne skupine ali majhna količina metoksilne skupine, obstajajo velike razlike v topnosti v organskih topilih ali temperaturi flokulacije v vodnih raztopinah.
(1) Lastnosti topnosti hidroksipropil metilceluloze
①Topnost hidroksipropil metilceluloze v vodi Hidroksipropil metilceluloza je pravzaprav nekakšna metilceluloza, modificirana s propilen oksidom (metoksipropilen), zato ima še vedno enake lastnosti kot metil celuloza. Celuloza ima podobne značilnosti topnosti v hladni vodi in netopnosti v vroči vodi.Vendar pa je zaradi modificirane hidroksipropilne skupine njegova gelacijska temperatura v vroči vodi precej višja kot pri metil celulozi.Na primer, viskoznost vodne raztopine hidroksipropil metilceluloze z 2 % vsebnostjo metoksi substitucijske stopnje DS=0,73 in vsebnostjo hidroksipropila MS=0,46 je 500 mpa·s pri 20 °C, njena temperatura gela pa lahko doseže blizu 100 °C, medtem ko metilceluloza pri isti temperaturi le okoli 55°C.Kar se tiče njegove topnosti v vodi, se je prav tako močno izboljšala.Na primer, uprašeno hidroksipropil metilcelulozo (zrnate oblike 0,2 ~ 0,5 mm pri 20 °C s 4 % vodno raztopino viskoznost 2pa•s lahko kupite pri sobni temperaturi, je zlahka topna v vodi brez hlajenja.
②Topnost hidroksipropil metilceluloze v organskih topilih Tudi topnost hidroksipropil metilceluloze v organskih topilih je boljša od topnosti metilceluloze.Za izdelke nad 2,1 je hidroksipropil metilceluloza z visoko viskoznostjo, ki vsebuje hidroksipropil MS=1,5~1,8 in metoksi DS=0,2~1,0, s skupno stopnjo substitucije nad 1,8, topna v brezvodnih raztopinah metanola in etanola Medium ter termoplastična in topna v vodi .Topen je tudi v kloriranih ogljikovodikih, kot sta metilen klorid in kloroform, in organskih topilih, kot so aceton, izopropanol in diaceton alkohol.Njegova topnost v organskih topilih je boljša od topnosti v vodi.
(2) Dejavniki, ki vplivajo na viskoznost hidroksipropil metilceluloze Standardna določitev viskoznosti hidroksipropil metilceluloze je enaka kot pri drugih celuloznih etrih in se meri pri 20 °C z 2 % vodno raztopino kot standardom.Viskoznost istega produkta narašča z večanjem koncentracije.Pri izdelkih z različnimi molekulskimi masami pri enaki koncentraciji ima produkt z večjo molekulsko maso večjo viskoznost.Njegovo razmerje s temperaturo je podobno kot pri metil celulozi.Ko se temperatura dvigne, se začne viskoznost zmanjševati, ko pa doseže določeno temperaturo, se viskoznost nenadoma poveča in pride do geliranja.Temperatura gela izdelkov z nizko viskoznostjo je višja.je visoka.Njegova točka geliranja ni povezana le z viskoznostjo etra, temveč tudi s sestavnim razmerjem metoksilne skupine in hidroksipropilne skupine v etru ter velikostjo celotne stopnje substitucije.Upoštevati je treba, da je hidroksipropil metilceluloza tudi psevdoplastična in je njena raztopina stabilna pri sobni temperaturi brez poslabšanja viskoznosti, razen možnosti encimske razgradnje.
(3) Toleranca hidroksipropil metilceluloze na sol Ker je hidroksipropil metilceluloza neionski eter, v vodnem mediju ne ionizira, za razliko od drugih ionskih celuloznih etrov. Na primer, karboksimetil celuloza reagira z ioni težkih kovin in se obori v raztopini.Splošne soli, kot so kloridi, bromidi, fosfati, nitrati itd., se ne bodo oborile, če jih dodamo vodni raztopini.Vendar ima dodatek soli določen vpliv na temperaturo flokulacije njene vodne raztopine.Ko se koncentracija soli poveča, se temperatura gela zniža.Ko je koncentracija soli pod točko flokulacije, se viskoznost raztopine poveča.Zato se doda določena količina soli., pri uporabi lahko doseže učinek zgoščevanja bolj ekonomično.Zato je v nekaterih aplikacijah bolje uporabiti mešanico celuloznega etra in soli kot višjo koncentracijo raztopine etra, da dosežemo učinek zgoščevanja.
(4) Hidroksipropil metilceluloza Odpornost na kisline in alkalije Hidroksipropil metilceluloza je na splošno stabilna na kisline in alkalije in nanjo ne vpliva v območju pH 2~12.Lahko prenese določeno količino lahkih kislin, kot so mravljinčna kislina, ocetna kislina, citronska kislina, jantarna kislina, fosforna kislina, borova kislina itd. Toda koncentrirana kislina ima učinek zmanjšanja viskoznosti.Alkalije, kot so kavstična soda, kavstična pepelika in apnena voda, nanjo ne vplivajo, lahko pa rahlo povečajo viskoznost raztopine in jo nato počasi zmanjšajo.
(5) Združljivost hidroksipropil metilceluloze Raztopino hidroksipropil metilceluloze lahko mešamo z vodotopnimi polimernimi spojinami, da tvorimo enotno in prozorno raztopino z višjo viskoznostjo.Te polimerne spojine vključujejo polietilen glikol, polivinil acetat, polisilikon, polimetilvinilsiloksan, hidroksietil celulozo in metil celulozo.Naravne visoko molekularne spojine, kot so arabski gumi, gumi rožičevca, karaja gumi itd., imajo tudi dobro združljivost z njegovo raztopino.Hidroksipropil metilcelulozo lahko mešamo tudi z manitolnim estrom ali sorbitolnim estrom stearinske kisline ali palmitinske kisline, lahko pa tudi z glicerinom, sorbitolom in manitolom, te spojine pa lahko uporabimo kot hidroksipropil metilcelulozni mehčalec za celulozo.
(6) Netopni vodotopni celulozni etri hidroksipropil metilceluloze lahko izvedejo površinsko zamreženje z aldehidi, tako da se ti vodotopni etri oborijo v raztopini in postanejo netopni v vodi.Aldehidi, zaradi katerih je hidroksipropil metilceluloza netopna, vključujejo formaldehid, glioksal, jantarni aldehid, adipaldehid itd. Pri uporabi formaldehida je treba posebno pozornost nameniti pH vrednosti raztopine, med katerimi glioksal reagira hitreje, zato se glioksal običajno uporablja kot zamreževanje. agent v industrijski proizvodnji.Količina te vrste zamreževalnega sredstva v raztopini je 0,2%~10% mase etra, prednostno 7%~10%, na primer 3,3%~6% glioksala je najprimernejši.Na splošno je temperatura obdelave 0 ~ 30 ℃, čas pa 1 ~ 120 minut.Reakcijo navzkrižnega povezovanja je treba izvesti v kislih pogojih.Na splošno se raztopini najprej doda anorganska močna kislina ali organska karboksilna kislina, da se pH raztopine prilagodi na približno 2–6, po možnosti med 4–6, nato pa se dodajo aldehidi, da se izvede reakcija navzkrižnega povezovanja.Uporabljena kislina ima klorovodikovo kislino, žveplovo kislino, fosforno kislino, mravljinčno kislino, ocetno kislino, hidroksiocetno kislino, jantarno kislino ali citronsko kislino itd., pri čemer je priporočljiva mravljinčna kislina ali ocetna kislina, optimalna pa je mravljinčna kislina.Kislino in aldehid lahko dodamo tudi hkrati, da omogočimo raztopini, da prestane reakcijo navzkrižnega povezovanja v želenem območju pH.Ta reakcija se pogosto uporablja v procesu končne obdelave v procesu priprave celuloznih etrov.Ko je celulozni eter netopen, je primeren za uporabo
20 ~ 25 ℃ voda za pranje in čiščenje.Ko je izdelek v uporabi, lahko raztopini izdelka dodamo alkalne snovi, da prilagodimo pH raztopine, da bo alkalen, in izdelek se bo hitro raztopil v raztopini.Ta metoda je uporabna tudi za obdelavo filma, potem ko je raztopina celuloznega etra preoblikovana v film, da postane netopen film.
(7) Encimska odpornost hidroksipropil metilceluloze Teoretično celulozni derivati, kot je trdno vezana substituentska skupina na vsaki anhidroglukozni skupini, niso dovzetni za mikrobno erozijo, toda v resnici, ko substitucijska vrednost končnega izdelka preseže 1, bo razgradijo tudi encimi, kar pomeni, da stopnja substitucije vsake skupine v celulozni verigi ni dovolj enakomerna in mikroorganizmi lahko erodirajo nesubstituirano anhidroglukozno skupino.Sladkorji se tvorijo in absorbirajo kot hranila za mikroorganizme.Če se torej stopnja eterifikacije celuloze poveča, se poveča tudi odpornost na encimsko erozijo celuloznega etra.Glede na poročila so rezultati hidrolize encimov v nadzorovanih pogojih rezidualna viskoznost hidroksipropil metilceluloze (DS=1,9) 13,2 %, metilceluloze (DS=1,83) 7,3 %, metilceluloze (DS=1,66) 3,8 %. in hidroksietil celuloza je 1,7 %.Vidimo lahko, da ima hidroksipropil metilceluloza močno antiencimsko sposobnost.Zato se odlična encimska odpornost hidroksipropil metilceluloze v kombinaciji z njenimi dobrimi lastnostmi disperzibilnosti, zgoščevanja in tvorbe filma uporablja v vodno-emulzijskih premazih itd., in na splošno ni treba dodajati konzervansov.Za dolgoročno shranjevanje raztopine ali morebitno kontaminacijo od zunaj pa lahko preventivno dodamo konzervanse, izbiro pa določimo glede na končne zahteve raztopine.Fenil živosrebrov acetat in manganov fluorosilikat sta učinkovita konzervansa, vendar imata vsa strupenost, zato je treba biti pozoren na delovanje.Na splošno lahko raztopini dodamo 1 ~ 5 mg fenil živosrebrovega acetata na liter odmerka.
(8) Delovanje hidroksipropil metilceluloznega filma Hidroksipropil metilceluloza ima odlične lastnosti tvorjenja filma.Njegova vodna raztopina ali raztopina organskega topila je prevlečena na stekleno ploščo in po sušenju postane prosta.Barvna, prozorna in trda folija.Ima dobro odpornost na vlago in ostane trden pri visokih temperaturah.Če dodamo higroskopski mehčalec, lahko povečamo njegov raztezek in prožnost.Z vidika izboljšanja prožnosti so najprimernejša mehčala, kot sta glicerin in sorbitol.Na splošno je koncentracija raztopine 2–3 %, količina mehčala pa 10–20 % celuloznega etra.Če je vsebnost mehčala previsoka, pride do koloidnega dehidracijskega krčenja pri visoki vlažnosti.Natezna trdnost filma z dodanim mehčalom je veliko večja kot pri foliji brez mehčala in se povečuje z večanjem dodane količine.Kar zadeva higroskopičnost filma, se tudi ta povečuje s povečanjem količine plastifikatorja.
Čas objave: 20. december 2022