Hidroksipropilmetilceliuliozė (HPMC) yra universalus junginys, naudojamas įvairiose pramonės šakose, įskaitant farmaciją, maistą, statybą ir kosmetiką.Norint suprasti jo sudėtį, struktūrą, savybes ir pritaikymą, reikia nuodugniai ištirti jo cheminę sudėtį ir sintezės procesą.
sudėtis ir struktūra
Celiuliozės pagrindas: HPMC yra gaunamas iš celiuliozės, natūralaus polimero, esančio augalų ląstelių sienelėse.Celiuliozė susideda iš ilgų gliukozės vienetų grandinių, sujungtų β-1,4 glikozidiniais ryšiais.
Metilinimas: Metilceliuliozė yra HPMC pirmtakas ir gaunama apdorojant celiuliozę šarmu ir metilo chloridu.Procesas apima hidroksilo (-OH) grupių celiuliozės pagrindo pakeitimą metilo (-CH3) grupėmis.
Hidroksipropilinimas: Po metilinimo vyksta hidroksipropilinimas.Šiame etape propileno oksidas reaguoja su metilinta celiulioze, įvesdamas hidroksipropilo (-OCH2CHOHCH3) grupes į celiuliozės pagrindą.
Pakeitimo laipsnis (DS): pakeitimo laipsnis reiškia vidutinį hidroksipropilo ir metilo grupių skaičių viename gliukozės vienete celiuliozės grandinėje.Šis parametras turi įtakos HPMC savybėms, įskaitant jo tirpumą, klampumą ir šiluminį elgesį.
sintezė
Apdorojimas šarminiu būdu: celiuliozės pluoštai pirmiausia apdorojami šarminiu tirpalu, dažniausiai natrio hidroksidu (NaOH), kad būtų nutraukti tarpmolekuliniai vandenilio ryšiai ir padidintas celiuliozės hidroksilo grupių prieinamumas.
Metilinimas: celiuliozė, apdorota šarmu, kontroliuojamomis sąlygomis reaguoja su metilo chloridu (CH3Cl), todėl hidroksilo grupės pakeičiamos metilo grupėmis.
Hidroksipropilinimas: Metilinta celiuliozė toliau reaguoja su propileno oksidu (C3H6O), dalyvaujant katalizatoriui, pavyzdžiui, natrio hidroksidui.Ši reakcija įveda hidroksipropilo grupes į celiuliozės pagrindą.
Neutralizavimas ir gryninimas: Neutralizuokite reakcijos mišinį, kad pašalintumėte bet kokį bazės perteklių.Gautas produktas atlieka gryninimo etapus, tokius kaip filtravimas, plovimas ir džiovinimas, kad būtų gautas galutinis HPMC produktas.
charakteristika
Tirpumas: HPMC tirpsta vandenyje ir sudaro skaidrų, klampų tirpalą.Tirpumas priklauso nuo tokių veiksnių kaip pakeitimo laipsnis, molekulinė masė ir temperatūra.
Klampumas: HPMC tirpalai pasižymi pseudoplastiniu elgesiu, o tai reiškia, kad jų klampumas mažėja didėjant šlyties greičiui.Klampumas gali būti kontroliuojamas reguliuojant tokius parametrus kaip DS, molekulinė masė ir koncentracija.
Plėvelės susidarymas: HPMC suformuoja lanksčias ir skaidrias plėveles, kai išliejama iš vandeninio tirpalo.Šios plėvelės pritaikomos dangose, pakuotėse ir farmacijoje.
Terminis stabilumas: HPMC yra termiškai stabilus esant tam tikrai temperatūrai, kurią viršijus vyksta degradacija.Terminis stabilumas priklauso nuo tokių veiksnių kaip DS, drėgmės kiekis ir priedų buvimas.
Taikymo sritys
Farmacijos produktai: HPMC plačiai naudojamas farmacinėse kompozicijose kaip tirštikliai, rišikliai, plėvelę formuojančios medžiagos ir ilgalaikio atpalaidavimo matricos.Tai pagerina tabletės skaidymąsi, tirpimą ir biologinį prieinamumą.
Maistas: Maisto pramonėje HPMC naudojamas kaip tirštiklis, stabilizatorius, emulsiklis ir užpildas gaminiuose, tokiuose kaip padažai, užpilai, kepiniai ir pieno produktai.
Konstrukcija: HPMC dedamas į cemento pagrindo skiedinius, tinko ir plytelių klijus, siekiant pagerinti apdirbamumą, vandens sulaikymą ir sukibimą.Tai pagerina šių statybinių medžiagų veikimą įvairiomis sąlygomis.
Kosmetika: HPMC naudojamas kaip tirštiklis, emulsiklis ir stabilizatorius kosmetikos preparatuose, tokiuose kaip kremai, losjonai ir geliai.Jis suteikia norimų reologinių savybių ir padidina produkto stabilumą.
Hidroksipropilmetilceliuliozė (HPMC) yra daugiafunkcis junginys, susintetintas iš celiuliozės metilinimo ir hidroksipropilinimo procesuose.Dėl jo cheminės struktūros, savybių ir pritaikymo jis yra vertingas ingredientas įvairiose pramonės šakose, pavyzdžiui, farmacijos, maisto, statybos ir kosmetikos pramonėje.Tolesni HPMC technologijos tyrimai ir plėtra ir toliau plečia galimus pritaikymus ir gerina įvairių formų veikimą.
Paskelbimo laikas: 2024-02-20