Η υδροξυπροπυλομεθυλοκυτταρίνη HPMC είναι ένα είδος μη ιονικού μικτού αιθέρα κυτταρίνης.Σε αντίθεση με τον μικτό αιθέρα ιοντικής μεθυλοκαρβοξυμεθυλοκυτταρίνης, δεν αντιδρά με βαρέα μέταλλα.Λόγω των διαφορετικών αναλογιών περιεκτικότητας σε μεθοξύλιο και περιεκτικότητας σε υδροξυπροπύλιο στην υδροξυπροπυλομεθυλοκυτταρίνη και διαφορετικών ιξωδών, υπάρχουν πολλές ποικιλίες με διαφορετικές ιδιότητες, για παράδειγμα υψηλή περιεκτικότητα σε μεθοξύλιο και χαμηλή περιεκτικότητα σε υδροξυπροπύλιο. Η περιεκτικότητα σε μεθοξύλιο και η υψηλή περιεκτικότητα σε υδροξυπροπύλιο είναι κοντά σε αυτήν της υδροξυπροπυλομεθυλοκυτταρίνης.Ωστόσο, σε κάθε ποικιλία, αν και περιέχεται μόνο μια μικρή ποσότητα ομάδας υδροξυπροπυλίου ή μικρή ποσότητα μεθοξυλικής ομάδας, υπάρχουν μεγάλες διαφορές στη διαλυτότητα σε οργανικούς διαλύτες ή στη θερμοκρασία κροκίδωσης σε υδατικά διαλύματα.
(1) Ιδιότητες διαλυτότητας της υδροξυπροπυλομεθυλοκυτταρίνης
①Διαλυτότητα της υδροξυπροπυλομεθυλοκυτταρίνης στο νερό Η υδροξυπροπυλομεθυλοκυτταρίνη είναι στην πραγματικότητα ένα είδος μεθυλοκυτταρίνης που τροποποιείται από οξείδιο του προπυλενίου (μεθοξυπροπυλένιο), επομένως εξακολουθεί να έχει τις ίδιες ιδιότητες με τη μεθυλοκυτταρίνη Η κυτταρίνη έχει παρόμοια χαρακτηριστικά διαλυτότητας στο κρύο νερό και αδιάλυτο σε ζεστό νερό.Ωστόσο, λόγω της τροποποιημένης ομάδας υδροξυπροπυλίου, η θερμοκρασία ζελατινοποίησης της στο ζεστό νερό είναι πολύ υψηλότερη από αυτή της μεθυλοκυτταρίνης.Για παράδειγμα, το ιξώδες του υδατικού διαλύματος υδροξυπροπυλομεθυλοκυτταρίνης με 2% βαθμό υποκατάστασης περιεκτικότητας σε μεθόξυ DS=0,73 και περιεκτικότητα σε υδροξυπροπύλιο MS=0,46 είναι 500 mpa·s στους 20°C και η θερμοκρασία της γέλης μπορεί να φτάσει κοντά στους 100°C, ενώ Η μεθυλοκυτταρίνη στην ίδια θερμοκρασία είναι μόνο περίπου 55°C.Όσο για τη διαλυτότητά του στο νερό, έχει επίσης βελτιωθεί πολύ.Για παράδειγμα, η κονιοποιημένη υδροξυπροπυλομεθυλοκυτταρίνη (κοκκώδες σχήμα 0,2~0,5mm στους 20°C με ιξώδες υδατικού διαλύματος 4% 2pa•s μπορεί να αγοραστεί σε θερμοκρασία δωματίου, είναι εύκολα διαλυτό στο νερό χωρίς ψύξη.
②Διαλυτότητα της υδροξυπροπυλομεθυλοκυτταρίνης σε οργανικούς διαλύτες Η διαλυτότητα της υδροξυπροπυλομεθυλοκυτταρίνης σε οργανικούς διαλύτες είναι επίσης καλύτερη από αυτή της μεθυλοκυτταρίνης.Για προϊόντα άνω του 2,1, η υψηλού ιξώδους υδροξυπροπυλ μεθυλκυτταρίνη που περιέχει υδροξυπροπυλ MS=1,5~1,8 και μεθοξυ DS=0,2~1,0, με συνολικό βαθμό υποκατάστασης άνω του 1,8, είναι διαλυτή σε άνυδρο διαλύματα μεθανόλης και αιθανόλης, διαλυτό μέσο και νερό και διαλύματα νερού .Είναι επίσης διαλυτό σε χλωριωμένους υδρογονάνθρακες όπως το χλωριούχο μεθυλένιο και το χλωροφόρμιο και σε οργανικούς διαλύτες όπως η ακετόνη, η ισοπροπανόλη και η διακετονική αλκοόλη.Η διαλυτότητά του σε οργανικούς διαλύτες είναι καλύτερη από τη υδατοδιαλυτότητα.
(2) Παράγοντες που επηρεάζουν το ιξώδες της υδροξυπροπυλομεθυλοκυτταρίνης Ο τυπικός προσδιορισμός ιξώδους της υδροξυπροπυλομεθυλοκυτταρίνης είναι ίδιος με άλλους αιθέρες κυτταρίνης και μετράται στους 20°C με υδατικό διάλυμα 2% ως πρότυπο.Το ιξώδες του ίδιου προϊόντος αυξάνεται με την αύξηση της συγκέντρωσης.Για προϊόντα με διαφορετικά μοριακά βάρη στην ίδια συγκέντρωση, το προϊόν με μεγαλύτερο μοριακό βάρος έχει υψηλότερο ιξώδες.Η σχέση του με τη θερμοκρασία είναι παρόμοια με αυτή της μεθυλοκυτταρίνης.Όταν η θερμοκρασία αυξάνεται, το ιξώδες αρχίζει να μειώνεται, αλλά όταν φτάσει σε μια ορισμένη θερμοκρασία,
το ιξώδες αυξάνεται ξαφνικά και εμφανίζεται ζελατινοποίηση.Η θερμοκρασία γέλης των προϊόντων χαμηλού ιξώδους είναι υψηλότερη.είναι ψηλά.Το σημείο γέλης του δεν σχετίζεται μόνο με το ιξώδες του αιθέρα, αλλά σχετίζεται επίσης με την αναλογία σύνθεσης της ομάδας μεθοξυλίου και της ομάδας υδροξυπροπυλίου σε αιθέρα και το μέγεθος του συνολικού βαθμού υποκατάστασης.Πρέπει να σημειωθεί ότι η υδροξυπροπυλομεθυλοκυτταρίνη είναι επίσης ψευδοπλαστική και το διάλυμά της είναι σταθερό σε θερμοκρασία δωματίου χωρίς καμία υποβάθμιση του ιξώδους εκτός από την πιθανότητα ενζυματικής αποικοδόμησης.
(3) Η ανοχή σε άλατα της υδροξυπροπυλομεθυλοκυτταρίνης Δεδομένου ότι η υδροξυπροπυλομεθυλοκυτταρίνη είναι μη ιονικός αιθέρας, δεν ιονίζεται σε υδατικά μέσα, σε αντίθεση με άλλους αιθέρες ιοντικής κυτταρίνης. Για παράδειγμα, η καρβοξυμεθυλοκυτταρίνη αντιδρά με ιόντα βαρέων μετάλλων και κατακρημνίζεται στο διάλυμα.Γενικά άλατα όπως χλωριούχο, βρωμιούχο, φωσφορικό, νιτρικό κ.λπ. δεν θα καθιζάνουν όταν προστεθούν στο υδατικό του διάλυμα.Ωστόσο, η προσθήκη αλατιού έχει κάποια επίδραση στη θερμοκρασία κροκίδωσης του υδατικού διαλύματός του.Όταν η συγκέντρωση του αλατιού αυξάνεται, η θερμοκρασία της γέλης μειώνεται.Όταν η συγκέντρωση του άλατος είναι κάτω από το σημείο κροκίδωσης, το ιξώδες του διαλύματος τείνει να αυξηθεί.Επομένως, προστίθεται μια ορισμένη ποσότητα αλατιού., κατά την εφαρμογή, μπορεί να επιτύχει αποτέλεσμα πάχυνσης πιο οικονομικά.Ως εκ τούτου, σε ορισμένες εφαρμογές, είναι καλύτερο να χρησιμοποιείται ένα μείγμα αιθέρα κυτταρίνης και άλατος από μια υψηλότερη συγκέντρωση διαλύματος αιθέρα για να επιτευχθεί το παχυντικό αποτέλεσμα.
(4) Υδροξυπροπυλομεθυλοκυτταρίνη σε οξύ και αντοχή στα αλκάλια Η υδροξυπροπυλομεθυλοκυτταρίνη είναι γενικά σταθερή σε οξέα και αλκάλια και δεν επηρεάζεται στην περιοχή pH 2~12.Μπορεί να αντέξει μια ορισμένη ποσότητα ελαφρών οξέων, όπως μυρμηκικό οξύ, οξικό οξύ, κιτρικό οξύ, ηλεκτρικό οξύ, φωσφορικό οξύ, βορικό οξύ κ.λπ. Αλλά το συμπυκνωμένο οξύ έχει ως αποτέλεσμα τη μείωση του ιξώδους.Τα αλκάλια όπως η καυστική σόδα, η καυστική ποτάσα και το ασβεστόνερο δεν έχουν καμία επίδραση σε αυτό, αλλά μπορούν να αυξήσουν ελαφρώς το ιξώδες του διαλύματος και στη συνέχεια να το μειώσουν αργά.
(5) Αναμειξιμότητα της υδροξυπροπυλομεθυλοκυτταρίνης Το διάλυμα υδροξυπροπυλομεθυλοκυτταρίνης μπορεί να αναμιχθεί με υδατοδιαλυτές πολυμερείς ενώσεις για να γίνει ένα ομοιόμορφο και διαφανές διάλυμα με υψηλότερο ιξώδες.Αυτές οι πολυμερείς ενώσεις περιλαμβάνουν πολυαιθυλενογλυκόλη, οξικό πολυβινυλεστέρα, πολυσιλικόνη, πολυμεθυλοβινυλοσιλοξάνιο, υδροξυαιθυλοκυτταρίνη και μεθυλοκυτταρίνη.Καλή συμβατότητα με το διάλυμά του έχουν και φυσικές υψηλού μοριακού χαρακτήρα ενώσεις όπως αραβικό κόμμι, κόμμι χαρουπιού, κόμμι καράγια κ.λπ.Η υδροξυπροπυλομεθυλοκυτταρίνη μπορεί επίσης να αναμιχθεί με εστέρα μαννιτόλης ή εστέρα σορβιτόλης στεατικού οξέος ή παλμιτικού οξέος και μπορεί επίσης να αναμιχθεί με γλυκερίνη, σορβιτόλη και μαννιτόλη, και αυτές οι ενώσεις μπορούν να χρησιμοποιηθούν ως Πλαστικοποιητής υδροξυπροπυλομεθυλοκυτταρίνης για κυτταρίνη.
(6) Αδιάλυτοι υδατοδιαλυτοί αιθέρες κυτταρίνης της υδροξυπροπυλομεθυλοκυτταρίνης μπορούν να διασταυρωθούν με αλδεΰδες στην επιφάνεια, έτσι ώστε αυτοί οι υδατοδιαλυτοί αιθέρες να καθιζάνουν στο διάλυμα και να γίνονται αδιάλυτοι στο νερό.Οι αλδεΰδες που καθιστούν αδιάλυτη την υδροξυπροπυλομεθυλοκυτταρίνη περιλαμβάνουν φορμαλδεΰδη, γλυοξάλη, ηλεκτρική αλδεΰδη, αδιπαλδεΰδη, κ.λπ. αντιπρόσωπος στη βιομηχανική παραγωγή.Η ποσότητα αυτού του είδους παράγοντα διασύνδεσης στο διάλυμα είναι 0,2%~10% της μάζας αιθέρα, κατά προτίμηση 7%~10%, για παράδειγμα, 3,3%~6% γλυοξάλη είναι η πλέον κατάλληλη.Γενικά η θεραπεία
η θερμοκρασία είναι 0~30℃ και ο χρόνος είναι 1~120min.Η αντίδραση διασύνδεσης πρέπει να διεξάγεται υπό όξινες συνθήκες.Γενικά, το διάλυμα προστίθεται πρώτα με ανόργανο ισχυρό οξύ ή οργανικό καρβοξυλικό οξύ για να ρυθμιστεί το pH του διαλύματος σε περίπου 2~6, κατά προτίμηση μεταξύ 4~6, και στη συνέχεια προστίθενται αλδεΰδες για να πραγματοποιηθεί η αντίδραση διασύνδεσης.Το χρησιμοποιούμενο οξύ έχει υδροχλωρικό οξύ, θειικό οξύ, φωσφορικό οξύ, μυρμηκικό οξύ, οξικό οξύ, υδροξυοξικό οξύ, ηλεκτρικό οξύ ή κιτρικό οξύ κ.λπ., όπου συνιστάται με μυρμηκικό οξύ ή οξικό οξύ και το μυρμηκικό οξύ είναι το βέλτιστο.Το οξύ και η αλδεΰδη μπορούν επίσης να προστεθούν ταυτόχρονα για να επιτραπεί στο διάλυμα να υποστεί μια αντίδραση διασταύρωσης εντός της επιθυμητής περιοχής pH.Αυτή η αντίδραση χρησιμοποιείται συχνά στην τελική διαδικασία επεξεργασίας στη διαδικασία παρασκευής αιθέρων κυτταρίνης.Αφού ο αιθέρας κυτταρίνης είναι αδιάλυτος, είναι βολικό στη χρήση
20~25℃ νερό για πλύσιμο και καθαρισμό.Όταν το προϊόν χρησιμοποιείται, μπορούν να προστεθούν αλκαλικές ουσίες στο διάλυμα του προϊόντος για να ρυθμιστεί το pH του διαλύματος ώστε να είναι αλκαλικό και το προϊόν θα διαλυθεί γρήγορα στο διάλυμα.Αυτή η μέθοδος εφαρμόζεται επίσης στην επεξεργασία της μεμβράνης αφού το διάλυμα αιθέρα κυτταρίνης γίνει μεμβράνη για να γίνει αδιάλυτο φιλμ.
(7) Η αντίσταση του ενζύμου της υδροξυπροπυλομεθυλοκυτταρίνης είναι θεωρητικά παράγωγα κυτταρίνης, όπως κάθε ομάδα ανυδρογλυκόζης, εάν υπάρχει μια σταθερά συνδεδεμένη ομάδα υποκαταστάτη, δεν είναι εύκολο να μολυνθεί από μικροοργανισμούς, αλλά στην πραγματικότητα το τελικό προϊόν Όταν η τιμή υποκατάστασης υπερβαίνει 1, θα αποικοδομηθεί επίσης από ένζυμα, πράγμα που σημαίνει ότι ο βαθμός υποκατάστασης κάθε ομάδας στην αλυσίδα κυτταρίνης δεν είναι αρκετά ομοιόμορφος και οι μικροοργανισμοί μπορούν να διαβρωθούν στην μη υποκατεστημένη ομάδα ανυδρογλυκόζης για να σχηματίσουν σάκχαρα, ως θρεπτικά συστατικά για την απορρόφηση των μικροοργανισμών.Επομένως, εάν ο βαθμός υποκατάστασης της αιθεροποίησης της κυτταρίνης αυξηθεί, θα αυξηθεί επίσης η αντίσταση στην ενζυματική διάβρωση του αιθέρα κυτταρίνης.Σύμφωνα με αναφορές, υπό ελεγχόμενες συνθήκες, τα αποτελέσματα της υδρόλυσης των ενζύμων, το υπολειμματικό ιξώδες της υδροξυπροπυλομεθυλοκυτταρίνης (DS=1,9) είναι 13,2%, η μεθυλοκυτταρίνη (DS=1,83) είναι 7,3%, η μεθυλοκυτταρίνη (DS=1,66) είναι 3,8%. και η υδροξυαιθυλοκυτταρίνη είναι 1,7%.Μπορεί να φανεί ότι η υδροξυπροπυλομεθυλοκυτταρίνη έχει ισχυρή αντιενζυμική ικανότητα.Επομένως, η εξαιρετική αντίσταση στα ένζυμα της υδροξυπροπυλομεθυλοκυτταρίνης, σε συνδυασμό με τις καλές ιδιότητες διασποράς, πάχυνσης και σχηματισμού φιλμ, χρησιμοποιείται σε επικαλύψεις γαλακτώματος νερού κ.λπ., και γενικά δεν χρειάζεται προσθήκη συντηρητικών.Ωστόσο, για τη μακροχρόνια αποθήκευση του διαλύματος ή πιθανή μόλυνση από το εξωτερικό, μπορούν να προστεθούν συντηρητικά ως προφύλαξη και η επιλογή μπορεί να καθοριστεί σύμφωνα με τις τελικές απαιτήσεις του διαλύματος.Ο οξικός φαινυλυδράργυρος και το φθοριοπυριτικό μαγγάνιο είναι αποτελεσματικά συντηρητικά, αλλά όλα έχουν τοξικότητα, πρέπει να δοθεί προσοχή στη λειτουργία.Γενικά, 1~5 mg οξικού φαινυλυδραργύρου μπορούν να προστεθούν στο διάλυμα ανά λίτρο της δόσης.
(8) Η απόδοση του φιλμ υδροξυπροπυλ μεθυλκυτταρίνης Η υδροξυπροπυλ μεθυλκυτταρίνη έχει εξαιρετικές ιδιότητες σχηματισμού φιλμ.Το υδατικό του διάλυμα ή το διάλυμα οργανικού διαλύτη επικαλύπτεται σε γυάλινη πλάκα και μετά την ξήρανση γίνεται άχρωμο και διαφανές.Και σκληρή ταινία.Έχει καλή αντοχή στην υγρασία και παραμένει στερεό σε υψηλές θερμοκρασίες.Εάν προστεθεί υγροσκοπικός πλαστικοποιητής, η επιμήκυνση και η ευκαμψία του μπορούν να βελτιωθούν.Όσον αφορά τη βελτίωση της ευελιξίας, οι πλαστικοποιητές όπως η γλυκερίνη και η σορβιτόλη είναι οι πλέον κατάλληλοι.Γενικά, η συγκέντρωση διαλύματος είναι 2%~3%, και η ποσότητα πλαστικοποιητή είναι 10%~20% αιθέρας κυτταρίνης.Εάν η περιεκτικότητα σε πλαστικοποιητή είναι πολύ υψηλή, θα συμβεί συρρίκνωση κολλοειδούς αφυδάτωσης σε υψηλή υγρασία.Η αντοχή σε εφελκυσμό του φιλμ με
Ο πλαστικοποιητής που προστίθεται είναι πολύ μεγαλύτερος από αυτόν χωρίς πλαστικοποιητή και αυξάνεται με την αύξηση της προστιθέμενης ποσότητας.Όσο για την υγροσκοπικότητα της μεμβράνης, αυξάνεται επίσης με την αύξηση της ποσότητας πλαστικοποιητή.
Ώρα δημοσίευσης: Νοε-24-2022