Hydroxypropylmethylcellulose (HPMC) là một loại polymer đa chức năng có nguồn gốc từ cellulose được sử dụng rộng rãi trong các ngành công nghiệp khác nhau do tính chất độc đáo của nó.Hợp chất này được tổng hợp thông qua một loạt các biến đổi hóa học thành cellulose, một loại polymer tự nhiên được tìm thấy trong thành tế bào thực vật.
nguyên liệu thô:
Nguồn: Cellulose là nguyên liệu chính của HPMC, có sẵn trong tự nhiên và được chiết xuất từ thực vật.Bột gỗ và xơ bông là nguồn cung cấp cellulose phổ biến nhất.
Cách ly: Quá trình chiết xuất bao gồm việc phá vỡ thành tế bào thực vật và tách các sợi xenlulo.Các phương pháp hóa học và cơ học khác nhau có thể được sử dụng cho mục đích này.
Oxit propylen:
Nguồn: Propylene oxit là một hợp chất hữu cơ có nguồn gốc từ nguồn hóa dầu.
Chức năng: Propylene oxit được sử dụng để đưa các nhóm hydroxypropyl vào các phân tử cellulose trong quá trình tổng hợp, tăng cường khả năng hòa tan trong nước và thay đổi tính chất vật lý của HPMC thu được.
Metyl clorua:
Nguồn: Metyl clorua là một hydrocacbon clo hóa có thể được tổng hợp từ metanol.
Chức năng: Methyl clorua được sử dụng để đưa các nhóm methyl vào các phân tử cellulose, góp phần tạo nên tính kỵ nước tổng thể của HPMC.
Natri hydroxit (NaOH):
Nguồn: Natri hydroxit, còn được gọi là xút, là một bazơ mạnh và có bán trên thị trường.
Chức năng: NaOH dùng làm xúc tác cho phản ứng và điều chỉnh giá trị pH của hỗn hợp phản ứng trong quá trình tổng hợp.
Tổng hợp:
Quá trình tổng hợp HPMC bao gồm một số bước và sơ đồ phản ứng có thể được tóm tắt như sau:
Kiềm hóa:
Cellulose được xử lý bằng natri hydroxit để tạo ra cellulose kiềm.
Xellulose kiềm sau đó được phản ứng với propylene oxit để tạo ra các nhóm hydroxypropyl.
Sự methyl hóa:
Xenluloza hydroxypropyl hóa tiếp tục phản ứng với metyl clorua để tạo ra các nhóm metyl.
Bước này mang lại cho polyme tính ổn định và tính kỵ nước bổ sung.
Trung hòa và lọc:
Hỗn hợp phản ứng được trung hòa để loại bỏ bazơ dư.
Quá trình lọc được thực hiện để cô lập cellulose biến tính.
Giặt và sấy khô:
Sản phẩm tách ra được rửa sạch và sau đó sấy khô để thu được hydroxypropyl methylcellulose ở dạng bột hoặc dạng hạt.
Độ hòa tan đặc trưng của HPMC:
HPMC hòa tan trong nước và độ hòa tan của nó có thể được điều chỉnh theo mức độ thay thế của các nhóm hydroxypropyl và methyl.
Khả năng tạo màng:
HPMC tạo thành các màng trong suốt, dẻo thích hợp cho các ứng dụng trong ngành dược phẩm và thực phẩm.
Độ nhớt:
Độ nhớt của dung dịch HPMC có thể được kiểm soát và thường được sử dụng làm chất làm đặc và tạo gel trong các công thức khác nhau.
Gel hóa nhiệt:
Một số loại HPMC nhất định có đặc tính tạo gel nhiệt, tạo thành gel khi đun nóng và trở lại dạng dung dịch khi nguội.
Hoạt động bề mặt:
HPMC có thể được sử dụng làm chất hoạt động bề mặt và hoạt động bề mặt của nó bị ảnh hưởng bởi mức độ thay thế.
Thuốc ứng dụng của HPMC:
HPMC được sử dụng rộng rãi trong các công thức dược phẩm dưới dạng chất kết dính, chất phân rã và chất giải phóng có kiểm soát ở dạng viên nén và viên nang.
Ngành công nghiệp xây dựng:
Trong lĩnh vực xây dựng, HPMC được sử dụng làm chất làm đặc trong các sản phẩm gốc xi măng như vữa và keo dán gạch.
công nghiệp thực phẩm:
HPMC được sử dụng trong ngành công nghiệp thực phẩm như chất làm đặc, chất nhũ hóa và chất ổn định trong nhiều loại sản phẩm, bao gồm nước sốt, món tráng miệng và kem.
Sản phẩm chăm sóc cá nhân:
Trong mỹ phẩm và các sản phẩm chăm sóc cá nhân, HPMC được sử dụng trong các công thức như kem, nước thơm và dầu gội do đặc tính làm đặc và ổn định của nó.
Sơn và chất phủ:
HPMC được thêm vào sơn và chất phủ để kiểm soát độ nhớt, cải thiện đặc tính ứng dụng và tăng cường đặc tính tạo màng.
Giải pháp nhãn khoa:
HPMC được sử dụng trong thuốc nhỏ mắt và nước mắt nhân tạo do tính tương thích sinh học và đặc tính kết dính niêm mạc của nó.
Tóm lại là:
Hydroxypropylmethylcellulose (HPMC) là một loại polyme đáng chú ý được tổng hợp từ nguồn cellulose tái tạo.Đặc tính đa chức năng và phạm vi ứng dụng rộng rãi của nó làm cho nó trở thành thành phần chính trong các ngành công nghiệp khác nhau, từ dược phẩm đến xây dựng và thực phẩm.Bằng cách lựa chọn cẩn thận nguyên liệu thô và kiểm soát các thông số tổng hợp, HPMC với các đặc tính tùy chỉnh có thể được sản xuất để đáp ứng nhu cầu cụ thể của các ứng dụng khác nhau.Khi công nghệ và nhu cầu tiếp tục phát triển, HPMC có thể sẽ vẫn là nhân tố chính trong hoạt động đổi mới và phát triển sản phẩm bền vững trong các ngành.
Thời gian đăng: 18-12-2023