Гидроксипропилметилцеллюлоза ГПМЦ представляет собой разновидность смешанного неионного эфира целлюлозы, который отличается от смешанного эфира ионной метилкарбоксиметилцеллюлозы и не реагирует с тяжелыми металлами.Из-за различного соотношения содержания метоксила и содержания гидроксипропила в гидроксипропилметилцеллюлозе и различной вязкости она превратилась в множество разновидностей с разными свойствами, например, с высоким содержанием метоксила и низким содержанием гидроксипропила. Его характеристики близки к характеристикам метилцеллюлозы, и сорта с низким содержанием метоксила и высоким содержанием гидроксипропила, его эффективность близка к эффективности гидроксипропилметилцеллюлозы.Однако в различных разновидностях, хотя и содержится лишь небольшое количество гидроксипропильной группы или небольшое количество метоксигруппы, растворимость в органических растворителях или температура флокуляции в водном растворе сильно различаются.
1. Растворимость гидроксипропилметилцеллюлозы.
①Растворимость гидроксипропилметилцеллюлозы в воде Гидроксипропилметилцеллюлоза на самом деле представляет собой метилцеллюлозу, модифицированную оксидом пропилена (метилоксипропилен), поэтому она по-прежнему имеет те же свойства, что и метилцеллюлоза.Целлюлоза схожа по растворимости в холодной воде и нерастворимости в горячей воде.Однако из-за модифицированной гидроксипропильной группы температура его гелеобразования в горячей воде значительно выше, чем у метилцеллюлозы.Например, вязкость водного раствора гидроксипропилметилцеллюлозы с содержанием 2% метоксила DS=0,73 и содержанием гидроксипропила MS=0,46 составляет 500 мПа?с при 20°С.Температура его геля может достигать около 100°С, тогда как метилцеллюлоза при той же температуре составляет всего около 55°С.Что касается его растворимости в воде, то она также значительно улучшилась.Например, измельченная гидроксипропилметилцеллюлоза (гранулированная форма 0,2~0,5 мм при 20°C с вязкостью 4% водного раствора до 2 Па?с) может быть использована при комнатной температуре, она легко растворима в воде без охлаждения.
②Растворимость гидроксипропилметилцеллюлозы в органических растворителях. Растворимость гидроксипропилметилцеллюлозы в органических растворителях также лучше, чем у метилцеллюлозы, а метилцеллюлоза должна иметь степень замещения метоксилом в продуктах выше 2,1, а высоковязкая гидроксипропилметилцеллюлоза, содержащая гидроксипропил MS = 1,5 ~ 1,8 и метокси DS = 0,2 ~ 1,0, а общая степень замещения выше 1,8 растворимы в безводной среде растворов метанола и этанола, термопластичны и водорастворимы.Он также растворим в хлорированных углеводородах, таких как дихлорметан и хлороформ, а также в органических растворителях, таких как ацетон, изопропанол и диацетоновый спирт.Его растворимость в органических растворителях лучше, чем в воде.
2. Факторы, влияющие на вязкость гидроксипропилметилцеллюлозы
Факторы, влияющие на вязкость гидроксипропилметилцеллюлозы Стандартное определение вязкости гидроксипропилметилцеллюлозы, как и других эфиров целлюлозы, основано на 2% водном растворе при 20°C.Вязкость того же продукта увеличивается с увеличением концентрации.Для продуктов с разной молекулярной массой при одинаковой концентрации продукты с большей молекулярной массой имеют более высокую вязкость.Его связь с температурой аналогична взаимосвязи метилцеллюлозы.При повышении температуры вязкость начинает уменьшаться, но при достижении определенной температуры вязкость внезапно увеличивается и происходит гелеобразование.Температура геля маловязких продуктов выше.в приоритете.Его точка гелеобразования связана не только с вязкостью эфира, но также с соотношением метокси и гидроксипропила в эфире и общей степенью замещения.Следует отметить, что гидроксипропилметилцеллюлоза также псевдопластична, и ее раствор стабилен при комнатной температуре без какого-либо ухудшения вязкости, за исключением возможности ферментативного разложения.
3. Устойчивость к гидроксипропилметилцеллюлозе и щелочам.
Гидроксипропилметилцеллюлоза устойчива к кислотам и щелочам. Гидроксипропилметилцеллюлоза обычно устойчива к кислотам и щелочам и не подвержена воздействию кислот в диапазоне pH 2–12.Он может выдерживать определенное количество легкой кислоты.Такие как муравьиная кислота, уксусная кислота, лимонная кислота, янтарная кислота, фосфорная кислота, борная кислота и т. д. Однако концентрированная кислота снижает вязкость.Щелочи, такие как каустическая сода, едкий поташ и известковая вода, не оказывают на него никакого влияния, но могут слегка увеличить вязкость раствора, и тогда в будущем произойдет явление медленного снижения.
4. Смешиваемость гидроксипропилметилцеллюлозы.
Смешиваемость гидроксипропилметилцеллюлозы. Раствор гидроксипропилметилцеллюлозы можно смешать с водорастворимым полимерным соединением, чтобы получить однородный и прозрачный раствор с более высокой вязкостью.Эти полимерные соединения включают полиэтиленгликоль, поливинилацетат, полисилоксан, полиметилвинилсилоксан, гидроксиэтилцеллюлозу и метилцеллюлозу.Природные полимерные соединения, такие как гуммиарабик, камедь рожкового дерева, камедь карайи и т. д., также хорошо смешиваются с его раствором.Гидроксипропилметилцеллюлозу также можно смешивать с маннитом или эфирами сорбита, стеариновой кислоты или пальмитиновой кислоты, а также можно смешивать с глицерином, сорбитом и маннитом.Эти соединения можно использовать в качестве гидроксипропилметилцеллюлозы.Пластификатор на основе целлюлозы.
5. Нерастворимость и растворимость в воде гидроксипропилметилцеллюлозы.
Нерастворимые в воде эфиры целлюлозы и гидроксипропилметилцеллюлозы могут быть сшиты на поверхности альдегидами, и эти водорастворимые эфиры осаждаются в растворе и становятся нерастворимыми в воде.К альдегидам, делающим нерастворимой гидроксипропилметилцеллюлозу, относятся формальдегид, глиоксаль, сукцинальдегид, адипальдегид и др. При использовании формальдегида особое внимание следует обращать на значение pH раствора, среди которых глиоксаль реагирует быстрее.Поэтому глиоксаль обычно используется в качестве сшивающего агента в промышленном производстве.Дозировка этого типа сшивающего агента в растворе составляет 0,2–10% от массы эфира, предпочтительно 7–10%, а для глиоксаля наиболее подходит 3,3–6%.Общая температура обработки составляет 0–30 ℃, время – 1–120 минут.Реакцию сшивания необходимо проводить в кислых условиях.Обычно к раствору добавляют неорганическую сильную кислоту или органическую карбоновую кислоту для доведения pH раствора примерно до 2-6, предпочтительно между 4-6, а затем добавляют альдегиды для проведения реакции сшивания..Используемые кислоты включают соляную кислоту, серную кислоту, фосфорную кислоту, муравьиную кислоту, уксусную кислоту, гидроксиуксусную кислоту, янтарную кислоту или лимонную кислоту, среди которых подходит муравьиная кислота или уксусная кислота, причем наиболее оптимальной является муравьиная кислота.Кислоту и альдегид также можно добавлять одновременно, чтобы позволить раствору сшить в желаемом диапазоне pH.Эту реакцию часто используют в процессе окончательной обработки при получении эфиров целлюлозы.После того как эфир целлюлозы перестает растворяться, его удобно промывать и очищать водой при температуре 20–25°C.Когда продукт используется, к раствору продукта можно добавить щелочное вещество, чтобы отрегулировать pH раствора до щелочного уровня, и продукт быстро растворится в растворе.Этот метод также применим к раствору эфира целлюлозы, превращенному в пленку, а затем пленку обрабатывают, чтобы сделать ее нерастворимой.
6. Гидроксипропилметилцеллюлоза устойчива к ферментам.
Гидроксипропилметилцеллюлоза устойчива к воздействию ферментов.Теоретически производные целлюлозы, такие как каждая группа ангидроглюкозы, имеют прочно связанную группу-заместитель, которую нелегко заразить микроорганизмами, но на самом деле готовый продукт, когда значение замещения превышает 1, он также будет разлагаться ферментами. это означает, что степень замещения каждой группы в целлюлозной цепи недостаточно однородна, и микроорганизмы могут разрушать вблизи незамещенных групп ангидроглюкозы с образованием сахаров., которые усваиваются в качестве питательных веществ для микроорганизмов.Следовательно, если степень этерификационного замещения целлюлозы увеличивается, то повышается и устойчивость к ферментативной эрозии эфира целлюлозы.Сообщается, что остаточная вязкость гидроксипропилметилцеллюлозы (DS=1,9) составляет 13,2%, метилцеллюлозы (DS=1,83) - 7,3%, метилцеллюлозы (DS=1,66) - 3,8% и гидроксиэтилцеллюлозы - 1,7%.Видно, что антиферментная способность гидроксипропилметилцеллюлозы сильна.Таким образом, превосходная устойчивость гидроксипропилметилцеллюлозы к ферментам в сочетании с ее хорошей диспергируемостью, загущающими и пленкообразующими свойствами обычно используется в водоэмульсионных покрытиях и т. д. и обычно не требует добавления консервантов.Однако при длительном хранении раствора или возможном загрязнении внешнего мира в качестве меры предосторожности можно добавлять консерванты, а выбор можно определять в соответствии с конечными требованиями к раствору.Ацетат фенилртути и фторосиликат марганца являются эффективными консервантами, но оба они токсичны, поэтому необходимо уделять внимание эксплуатации, а дозировка обычно составляет 1–5 мг ацетата фенилртути на литр раствора.
7. Свойства пленки гидроксипропилметилцеллюлозы.
Характеристики пленки гидроксипропилметилцеллюлозы. Гидроксипропилметилцеллюлоза обладает превосходными пленкообразующими свойствами, ее водный раствор или раствор органического растворителя наносится на стеклянную пластину и после высыхания становится бесцветным и прозрачным.И тяжелый фильм.Он обладает хорошей влагостойкостью и остается твердым при высоких температурах.Например, добавление гигроскопичного пластификатора может улучшить его удлинение и гибкость.Для улучшения гибкости наиболее подходящими являются пластификаторы, такие как глицерин и сорбит.Общая концентрация раствора составляет 2–3%, а количество пластификатора составляет 10–20% эфира целлюлозы.Если содержание пластификатора слишком велико, при высокой влажности произойдет явление усадки дегидратации коллоида.Прочность пленки с добавлением пластификатора значительно выше, чем без пластификатора, и увеличивается с увеличением количества добавляемого пластификатора.Что касается гигроскопичности пленки, то она также увеличивается с увеличением количества пластификатора.
Время публикации: 13 октября 2022 г.