L'hydroxypropylméthylcellulose HPMC est une sorte d'éther mixte de cellulose non ionique, qui est différent de l'éther mixte de méthylcarboxyméthylcellulose ionique, et il ne réagit pas avec les métaux lourds.En raison des différents rapports de teneur en méthoxyle et de teneur en hydroxypropyle dans l'hydroxypropylméthylcellulose et des différentes viscosités, elle est devenue une variété de variétés avec des propriétés différentes, par exemple une teneur élevée en méthoxyle et une faible teneur en hydroxypropyle. Ses performances sont proches de celles de la méthylcellulose, et les variétés à faible teneur en méthoxyle et à haute teneur en hydroxypropyle, ses performances sont proches de celles de l'hydroxypropylméthylcellulose.Cependant, dans diverses variétés, bien que seule une petite quantité de groupe hydroxypropyle ou une petite quantité de groupe méthoxy soit contenue, la solubilité dans les solvants organiques ou la température de floculation en solution aqueuse sont très différentes.
1. La solubilité de l'hydroxypropylméthylcellulose
①Solubilité de l'hydroxypropylméthylcellulose dans l'eau L'hydroxypropylméthylcellulose est en fait une méthylcellulose modifiée par de l'oxyde de propylène (méthyloxypropylène), elle a donc toujours les mêmes propriétés que la méthylcellulose.La cellulose est similaire en termes de solubilité dans l’eau froide et d’insolubilité dans l’eau chaude.Cependant, en raison du groupe hydroxypropyle modifié, sa température de gélification dans l'eau chaude est bien supérieure à celle de la méthylcellulose.Par exemple, la viscosité de la solution aqueuse d'hydroxypropylméthylcellulose avec une teneur en méthoxyle à 2 % DS = 0,73 et une teneur en hydroxypropyle MS = 0,46 est de 500 mpa ?s à 20°C.Sa température de gel Il peut atteindre près de 100°C, alors que la méthylcellulose à la même température n'est que d'environ 55°C.Quant à sa solubilité dans l’eau, elle a également été grandement améliorée.Par exemple, l'hydroxypropylméthylcellulose pulvérisée (forme granulaire de 0,2 ~ 0,5 mm à 20 °C avec une viscosité de solution aqueuse à 4 % jusqu'à 2 pa ? s peut être utilisée à température ambiante, elle est facilement soluble dans l'eau sans refroidissement.
②La solubilité de l'hydroxypropylméthylcellulose dans les solvants organiques La solubilité de l'hydroxypropylméthylcellulose dans les solvants organiques est également meilleure que celle de la méthylcellulose, et la méthylcellulose doit avoir un degré de substitution méthoxyle à des produits supérieurs à 2,1, et de l'hydroxypropylméthylcellulose à haute viscosité contenant l'hydroxypropyle MS = 1,5 ~ 1,8 et le méthoxy DS = 0,2 ~ 1,0, et un degré de substitution total supérieur à 1,8 sont solubles dans les solutions anhydres de méthanol et d'éthanol, thermoplastiques et solubles dans l'eau.Il est également soluble dans les hydrocarbures chlorés tels que le dichlorométhane et le chloroforme, ainsi que dans les solvants organiques tels que l'acétone, l'isopropanol et le diacétone alcool.Sa solubilité dans les solvants organiques est meilleure que celle soluble dans l'eau.
2. Facteurs affectant la viscosité de l'hydroxypropylméthylcellulose
Facteurs d'influence sur la viscosité de l'hydroxypropylméthylcellulose La détermination standard de la viscosité de l'hydroxypropylméthylcellulose, comme celle des autres éthers de cellulose, est basée sur une solution aqueuse à 2 % à 20°C.La viscosité d'un même produit augmente avec l'augmentation de la concentration.Pour les produits ayant des poids moléculaires différents à la même concentration, les produits ayant des poids moléculaires plus élevés ont une viscosité plus élevée.Sa relation avec la température est similaire à celle de la méthylcellulose.Lorsque la température augmente, la viscosité commence à diminuer, mais lorsqu'elle atteint une certaine température, la viscosité augmente soudainement et une gélification se produit.La température du gel des produits à faible viscosité est plus élevée.est haut.Son point de gel n'est pas seulement lié à la viscosité de l'éther, mais également au rapport de composition en méthoxy et hydroxypropyle dans l'éther et au degré total de substitution.Il est à noter que l'hydroxypropylméthylcellulose est également pseudoplastique et que sa solution est stable à température ambiante sans aucune dégradation de viscosité hormis la possibilité d'une dégradation enzymatique.
3. Résistance à l'acide hydroxypropylméthylcellulose et aux alcalis
Résistance à l'acide et aux alcalis de l'hydroxypropylméthylcellulose L'hydroxypropylméthylcellulose est généralement stable aux acides et aux alcalis et n'est pas affectée dans la plage de pH 2 ~ 12.Il peut résister à une certaine quantité d’acide léger.Tels que l'acide formique, l'acide acétique, l'acide citrique, l'acide succinique, l'acide phosphorique, l'acide borique, etc. Cependant, l'acide concentré a pour effet de réduire la viscosité.Les alcalis tels que la soude caustique, la potasse caustique et l'eau de chaux n'ont aucun effet sur elle, mais peuvent légèrement augmenter la viscosité de la solution, et il y aura alors un phénomène de lent déclin dans le futur.
4. Miscibilité de l'hydroxypropylméthylcellulose
Miscibilité de l'hydroxypropylméthylcellulose La solution d'hydroxypropylméthylcellulose peut être mélangée avec un composé polymère soluble dans l'eau pour devenir une solution uniforme et transparente avec une viscosité plus élevée.Ces composés polymères comprennent le polyéthylène glycol, l'acétate de polyvinyle, le polysiloxane, le polyméthylvinylsiloxane, l'hydroxyéthylcellulose et la méthylcellulose.Les composés polymères naturels tels que la gomme arabique, la gomme de caroube, la gomme karaya, etc. ont également une bonne miscibilité avec sa solution.L'hydroxypropylméthylcellulose peut également être mélangée avec des esters de mannitol ou de sorbitol, de l'acide stéarique ou de l'acide palmitique, et peut également être mélangée avec de la glycérine, du sorbitol et du mannitol.Ces composés peuvent être utilisés comme hydroxypropylméthylcellulose.Plastifiant à base de cellulose.
5. Insolubilité et solubilité dans l'eau de l'hydroxypropylméthylcellulose
Les éthers de cellulose hydrosolubles insolubilisés de l'hydroxypropylméthylcellulose peuvent être réticulés en surface avec des aldéhydes, et ces éthers hydrosolubles sont précipités dans la solution et deviennent insolubles dans l'eau.Les aldéhydes qui rendent l'hydroxypropylméthylcellulose insoluble comprennent le formaldéhyde, le glyoxal, le succinaldéhyde, l'adipaldéhyde, etc. Lors de l'utilisation de formaldéhyde, une attention particulière doit être portée à la valeur du pH de la solution, parmi laquelle le glyoxal réagit plus rapidement.Par conséquent, le glyoxal est couramment utilisé comme agent de réticulation dans la production industrielle.Le dosage de ce type d'agent de réticulation dans la solution est de 0,2 % à 10 % de la masse d'éther, de préférence de 7 % à 10 %, et 3,3 % à 6 % est le plus approprié pour le glyoxal.La température générale du traitement est de 0 à 30 ℃ et la durée est de 1 à 120 minutes.La réaction de réticulation doit être réalisée dans des conditions acides.Généralement, un acide fort inorganique ou un acide carboxylique organique est ajouté à la solution pour ajuster le pH de la solution à environ 2-6, de préférence entre 4-6, puis des aldéhydes sont ajoutés pour effectuer la réaction de réticulation..Les acides utilisés comprennent l'acide chlorhydrique, l'acide sulfurique, l'acide phosphorique, l'acide formique, l'acide acétique, l'acide hydroxyacétique, l'acide succinique ou l'acide citrique, parmi lesquels l'acide formique ou l'acide acétique conviennent, et l'acide formique est le plus optimal.L'acide et l'aldéhyde peuvent également être ajoutés simultanément pour permettre à la solution de réticuler dans la plage de pH souhaitée.Cette réaction est souvent utilisée dans le processus de traitement final du processus de préparation des éthers de cellulose.Une fois l'éther de cellulose insolubilisé, il est pratique de le laver et de le purifier avec de l'eau à 20 ~ 25 °C.Lorsque le produit est utilisé, une substance alcaline peut être ajoutée à la solution du produit pour ajuster le pH de la solution pour qu'elle soit alcaline, et le produit se dissoudra rapidement dans la solution.Ce procédé est également applicable à la solution d'éther de cellulose transformée en film, puis le film est traité pour en faire un film insoluble.
6. L'hydroxypropylméthylcellulose est résistante aux enzymes
L'hydroxypropylméthylcellulose est résistante aux enzymes.En théorie, les dérivés de la cellulose, tels que chaque groupe anhydroglucose, ont un groupe substituant fermement lié, qui n'est pas facile à infecter par des micro-organismes, mais en fait le produit fini Lorsque la valeur de substitution dépasse 1, il sera également dégradé par des enzymes, ce qui signifie que le degré de substitution de chaque groupe sur la chaîne cellulosique n’est pas suffisamment uniforme et que les micro-organismes peuvent éroder les groupes anhydroglucose proches non substitués pour former des sucres., qui sont absorbés comme nutriments par les micro-organismes.Par conséquent, si le degré de substitution par éthérification de la cellulose augmente, la résistance à l'érosion enzymatique de l'éther de cellulose est également améliorée.Il est rapporté que la viscosité résiduelle de l'hydroxypropylméthylcellulose (DS = 1,9) est de 13,2 %, celle de la méthylcellulose (DS = 1,83) est de 7,3 %, celle de la méthylcellulose (DS = 1,66) est de 3,8 % et celle de l'hydroxyéthylcellulose est de 1,7 %.On peut voir que la capacité anti-enzyme de l’hydroxypropylméthylcellulose est forte.Par conséquent, l'excellente résistance enzymatique de l'hydroxypropylméthylcellulose, combinée à ses bonnes propriétés de dispersibilité, d'épaississement et de formation de film, est généralement utilisée dans les revêtements en émulsion aqueuse, etc., et ne nécessite généralement pas l'ajout de conservateurs.Toutefois, pour le stockage à long terme de la solution ou une éventuelle contamination du monde extérieur, des conservateurs peuvent être ajoutés par mesure de précaution, et le choix peut être déterminé en fonction des exigences finales de la solution.L'acétate phénylmercurique et le fluorosilicate de manganèse sont des conservateurs efficaces, mais ils ont tous deux une toxicité, il faut faire attention au fonctionnement et le dosage est généralement de 1 à 5 mg d'acétate phénylmercurique par litre de solution.
7. Propriétés du film d'hydroxypropylméthylcellulose
Les performances du film d'hydroxypropylméthylcellulose L'hydroxypropylméthylcellulose a d'excellentes propriétés filmogènes, et sa solution aqueuse ou sa solution de solvant organique est enduite sur une plaque de verre, et elle devient incolore et transparente après séchage.Et un film dur.Il présente une bonne résistance à l’humidité et reste solide à haute température.Par exemple, l’ajout d’un plastifiant hygroscopique peut améliorer son allongement et sa flexibilité.Pour améliorer la flexibilité, les plastifiants tels que la glycérine et le sorbitol sont les plus adaptés.La concentration générale de la solution est de 2 % à 3 % et la quantité de plastifiant est de 10 % à 20 % d'éther de cellulose.Si la teneur en plastifiant est trop élevée, le phénomène de retrait de déshydratation des colloïdes se produira sous une humidité élevée.La résistance à la traction du film avec plastifiant ajouté est beaucoup plus grande que celle sans plastifiant, et elle augmente avec l'augmentation de la quantité ajoutée.Quant à l'hygroscopique du film, elle augmente également avec l'augmentation de la quantité de plastifiant.
Heure de publication : 13 octobre 2022