Hydroxypropylmethylcellulose HPMC ist eine Art nichtionischer Cellulose-Mischether, der sich vom ionischen Methylcarboxymethylcellulose-Mischether unterscheidet und nicht mit Schwermetallen reagiert.Aufgrund der unterschiedlichen Verhältnisse von Methoxylgehalt und Hydroxypropylgehalt in Hydroxypropylmethylcellulose und unterschiedlicher Viskositäten ist es zu einer Vielzahl von Sorten mit unterschiedlichen Eigenschaften geworden, zum Beispiel einem hohen Methoxylgehalt und einem niedrigen Hydroxypropylgehalt. Seine Leistung kommt der von Methylcellulose nahe und Bei den Sorten mit niedrigem Methoxylgehalt und hohem Hydroxypropylgehalt kommt ihre Leistung der von Hydroxypropylmethylcellulose nahe.Obwohl in verschiedenen Sorten nur eine geringe Menge an Hydroxypropylgruppen oder eine geringe Menge an Methoxygruppen enthalten ist, sind die Löslichkeit in organischen Lösungsmitteln oder die Flockungstemperatur in wässriger Lösung sehr unterschiedlich.
1. Die Löslichkeit von Hydroxypropylmethylcellulose
①Löslichkeit von Hydroxypropylmethylcellulose in Wasser Hydroxypropylmethylcellulose ist eigentlich eine durch Propylenoxid (Methyloxypropylen) modifizierte Methylcellulose und weist daher immer noch die gleichen Eigenschaften wie Methylcellulose auf.Cellulose ist hinsichtlich der Löslichkeit in kaltem Wasser und der Unlöslichkeit in heißem Wasser ähnlich.Aufgrund der modifizierten Hydroxypropylgruppe ist seine Gelierungstemperatur in heißem Wasser jedoch viel höher als die von Methylcellulose.Beispielsweise beträgt die Viskosität der wässrigen Lösung von Hydroxypropylmethylcellulose mit 2 % Methoxylgehalt DS = 0,73 und Hydroxypropylgehalt MS = 0,46 500 mPa·s bei 20 °C.Seine Geltemperatur kann nahezu 100 °C erreichen, während Methylcellulose bei derselben Temperatur nur etwa 55 °C beträgt.Auch die Löslichkeit in Wasser wurde deutlich verbessert.Beispielsweise kann pulverisierte Hydroxypropylmethylcellulose (Granulatform von 0,2 bis 0,5 mm bei 20 °C mit einer Viskosität von 4 % wässriger Lösung bis zu 2 Pa?s) verwendet werden. Bei Raumtemperatur ist sie ohne Kühlung leicht in Wasser löslich.
②Die Löslichkeit von Hydroxypropylmethylcellulose in organischen Lösungsmitteln Die Löslichkeit von Hydroxypropylmethylcellulose in organischen Lösungsmitteln ist ebenfalls besser als die von Methylcellulose, und Methylcellulose muss bei Produkten über 2,1 einen Methoxylsubstitutionsgrad aufweisen und Hydroxypropylmethylcellulose mit hoher Viskosität enthalten Hydroxypropyl MS=1,5~1,8 und Methoxy DS=0,2~1,0 und ein Gesamtsubstitutionsgrad über 1,8 sind in wasserfreien Methanol- und Ethanollösungsmedien löslich, thermoplastisch und wasserlöslich.Es ist auch in chlorierten Kohlenwasserstoffen wie Dichlormethan und Chloroform sowie in organischen Lösungsmitteln wie Aceton, Isopropanol und Diacetonalkohol löslich.Seine Löslichkeit in organischen Lösungsmitteln ist besser als wasserlöslich.
2. Faktoren, die die Viskosität von Hydroxypropylmethylcellulose beeinflussen
Einflussfaktoren auf die Viskosität von Hydroxypropylmethylcellulose Die Standardviskositätsbestimmung von Hydroxypropylmethylcellulose basiert wie bei anderen Celluloseethern auf einer 2 %igen wässrigen Lösung bei 20 °C.Die Viskosität desselben Produkts nimmt mit zunehmender Konzentration zu.Bei Produkten mit unterschiedlichem Molekulargewicht bei gleicher Konzentration weisen Produkte mit größerem Molekulargewicht eine höhere Viskosität auf.Sein Verhältnis zur Temperatur ähnelt dem von Methylcellulose.Wenn die Temperatur steigt, beginnt die Viskosität zu sinken, aber wenn eine bestimmte Temperatur erreicht wird, steigt die Viskosität plötzlich an und es kommt zur Gelierung.Die Geltemperatur niedrigviskoser Produkte ist höher.ist hoch.Sein Gelpunkt hängt nicht nur von der Viskosität des Ethers ab, sondern auch vom Zusammensetzungsverhältnis von Methoxy und Hydroxypropyl im Ether und dem Gesamtsubstitutionsgrad.Es ist zu beachten, dass Hydroxypropylmethylcellulose ebenfalls pseudoplastisch ist und ihre Lösung bei Raumtemperatur stabil ist, ohne dass sich die Viskosität verschlechtert, mit Ausnahme der Möglichkeit eines enzymatischen Abbaus.
3. Hydroxypropylmethylcellulose-Säure- und Alkalibeständigkeit
Säure- und Alkalibeständigkeit von Hydroxypropylmethylcellulose Hydroxypropylmethylcellulose ist im Allgemeinen stabil gegenüber Säuren und Alkali und wird im pH-Bereich von 2 bis 12 nicht beeinträchtigt.Es kann einer bestimmten Menge leichter Säure standhalten.Wie Ameisensäure, Essigsäure, Zitronensäure, Bernsteinsäure, Phosphorsäure, Borsäure usw. Konzentrierte Säure hat jedoch die Wirkung, die Viskosität zu verringern.Alkalien wie Natronlauge, Kalilauge und Kalkwasser haben keinen Einfluss darauf, können aber die Viskosität der Lösung leicht erhöhen, und dann wird es in Zukunft zu einem Phänomen des langsamen Rückgangs kommen.
4. Mischbarkeit von Hydroxypropylmethylcellulose
Mischbarkeit von Hydroxypropylmethylcellulose: Hydroxypropylmethylcelluloselösung kann mit einer wasserlöslichen Polymerverbindung gemischt werden, um eine gleichmäßige und transparente Lösung mit höherer Viskosität zu erhalten.Zu diesen Polymerverbindungen gehören Polyethylenglykol, Polyvinylacetat, Polysiloxan, Polymethylvinylsiloxan, Hydroxyethylcellulose und Methylcellulose.Auch natürliche Polymerverbindungen wie Gummi arabicum, Johannisbrotkernmehl, Karaya-Gummi usw. lassen sich gut mit der Lösung mischen.Hydroxypropylmethylcellulose kann auch mit Mannitol oder Sorbitolester der Stearinsäure oder Palmitinsäure gemischt werden und kann auch mit Glycerin, Sorbitol und Mannitol gemischt werden.Diese Verbindungen können als Hydroxypropylmethylcellulose verwendet werden.Weichmacher auf Zellulosebasis.
5. Unlöslichkeit und Wasserlöslichkeit von Hydroxypropylmethylcellulose
Die unlöslich gemachten wasserlöslichen Celluloseether der Hydroxypropylmethylcellulose können mit Aldehyden oberflächenvernetzt werden, wobei diese wasserlöslichen Ether in der Lösung ausfallen und in Wasser unlöslich werden.Zu den Aldehyden, die Hydroxypropylmethylcellulose unlöslich machen, gehören Formaldehyd, Glyoxal, Succinaldehyd, Adipaldehyd usw. Bei der Verwendung von Formaldehyd sollte besonderes Augenmerk auf den pH-Wert der Lösung gelegt werden, da Glyoxal schneller reagiert.Daher wird Glyoxal häufig als Vernetzungsmittel in der industriellen Produktion eingesetzt.Die Dosierung dieser Art von Vernetzungsmittel in der Lösung beträgt 0,2 % bis 10 % der Ethermasse, vorzugsweise 7 % bis 10 %, und 3,3 % bis 6 % sind für Glyoxal am besten geeignet.Die allgemeine Behandlungstemperatur beträgt 0 bis 30 °C und die Zeit 1 bis 120 Minuten.Die Vernetzungsreaktion muss unter sauren Bedingungen durchgeführt werden.Im Allgemeinen wird der Lösung eine anorganische starke Säure oder eine organische Carbonsäure zugesetzt, um den pH-Wert der Lösung auf etwa 2–6, vorzugsweise zwischen 4–6, einzustellen, und dann werden Aldehyde zugegeben, um die Vernetzungsreaktion durchzuführen..Zu den verwendeten Säuren gehören Salzsäure, Schwefelsäure, Phosphorsäure, Ameisensäure, Essigsäure, Hydroxyessigsäure, Bernsteinsäure oder Zitronensäure, wobei Ameisensäure oder Essigsäure geeignet sind und Ameisensäure am optimalsten ist.Die Säure und der Aldehyd können auch gleichzeitig zugegeben werden, um eine Vernetzung der Lösung im gewünschten pH-Bereich zu ermöglichen.Diese Reaktion wird häufig im Endbehandlungsprozess bei der Herstellung von Celluloseethern eingesetzt.Nachdem der Celluloseether unlöslich gemacht wurde, kann er bequem mit Wasser bei 20–25 °C gewaschen und gereinigt werden.Wenn das Produkt verwendet wird, kann der Lösung des Produkts eine alkalische Substanz zugesetzt werden, um den pH-Wert der Lösung alkalisch einzustellen, und das Produkt löst sich schnell in der Lösung auf.Dieses Verfahren ist auch auf die Celluloseetherlösung anwendbar, die zu einem Film verarbeitet wird und der Film dann zu einem unlöslichen Film verarbeitet wird.
6. Hydroxypropylmethylcellulose ist resistent gegen Enzyme
Hydroxypropylmethylcellulose ist resistent gegen Enzyme.Theoretisch haben Cellulosederivate wie jede Anhydroglucosegruppe eine fest gebundene Substituentengruppe, die nicht leicht von Mikroorganismen infiziert werden kann. Tatsächlich wird das fertige Produkt jedoch auch durch Enzyme abgebaut, wenn der Substitutionswert 1 überschreitet. Dies bedeutet, dass der Substitutionsgrad jeder Gruppe in der Cellulosekette nicht gleichmäßig genug ist und Mikroorganismen in der Nähe unsubstituierter Anhydroglucosegruppen unter Bildung von Zuckern abgebaut werden können., die als Nährstoffe für Mikroorganismen aufgenommen werden.Wenn daher der Veretherungssubstitutionsgrad der Cellulose zunimmt, erhöht sich auch die Widerstandsfähigkeit des Celluloseethers gegenüber enzymatischer Erosion.Es wird berichtet, dass die Restviskosität von Hydroxypropylmethylcellulose (DS=1,9) 13,2 %, Methylcellulose (DS=1,83) 7,3 %, Methylcellulose (DS=1,66) 3,8 % und Hydroxyethylcellulose 1,7 % beträgt.Es ist ersichtlich, dass die Antienzymfähigkeit von Hydroxypropylmethylcellulose stark ist.Daher wird die ausgezeichnete Enzymbeständigkeit von Hydroxypropylmethylcellulose in Kombination mit ihren guten Dispergierbarkeits-, Verdickungs- und Filmbildungseigenschaften im Allgemeinen in Wasseremulsionsbeschichtungen usw. genutzt und erfordert im Allgemeinen keinen Zusatz von Konservierungsmitteln.Für die langfristige Lagerung der Lösung oder eine mögliche Kontamination der Außenwelt können jedoch vorsorglich Konservierungsmittel zugesetzt werden, und die Auswahl kann entsprechend den endgültigen Anforderungen an die Lösung erfolgen.Phenylquecksilberacetat und Manganfluorsilikat sind wirksame Konservierungsmittel, weisen jedoch beide Toxizität auf. Der Vorgang muss beachtet werden, und die Dosierung beträgt im Allgemeinen 1 bis 5 mg Phenylquecksilberacetat pro Liter Lösung.
7. Eigenschaften des Hydroxypropylmethylcellulosefilms
Die Leistung des Hydroxypropylmethylzellulosefilms Hydroxypropylmethylzellulose hat ausgezeichnete filmbildende Eigenschaften und seine wässrige Lösung oder organische Lösungsmittellösung wird auf eine Glasplatte aufgetragen und wird nach dem Trocknen farblos und transparent.Und harter Film.Es weist eine gute Feuchtigkeitsbeständigkeit auf und bleibt auch bei hohen Temperaturen fest.Beispielsweise kann die Zugabe eines hygroskopischen Weichmachers seine Dehnung und Flexibilität verbessern.Zur Verbesserung der Flexibilität sind Weichmacher wie Glycerin und Sorbit am besten geeignet.Die allgemeine Lösungskonzentration beträgt 2 % bis 3 %, und die Weichmachermenge beträgt 10 % bis 20 % Celluloseether.Wenn der Weichmachergehalt zu hoch ist, kommt es bei hoher Luftfeuchtigkeit zum Schrumpfungsphänomen der Kolloiddehydratisierung.Die Zugfestigkeit der Folie mit Weichmacherzusatz ist viel größer als die ohne Weichmacher und nimmt mit zunehmender Zusatzmenge zu.Auch die Hygroskopizität der Folie nimmt mit zunehmender Weichmachermenge zu.
Zeitpunkt der Veröffentlichung: 13. Okt. 2022