Hydroxypropyl methylcellulose HPMC ialah sejenis eter campuran selulosa bukan ionik.Tidak seperti eter campuran metil karboksimetil selulosa ionik, ia tidak bertindak balas dengan logam berat.Oleh kerana nisbah kandungan metoksil dan kandungan hidroksipropil yang berbeza dalam hidroksipropil metilselulosa dan kelikatan yang berbeza, terdapat banyak jenis dengan sifat yang berbeza, contohnya, kandungan metoksil yang tinggi dan kandungan hidroksipropil yang rendah Prestasinya hampir dengan metil selulosa, manakala yang rendah. kandungan metoksil dan kandungan hidroksipropil yang tinggi adalah hampir dengan hidroksipropil metil selulosa.Walau bagaimanapun, dalam setiap varieti, walaupun hanya sejumlah kecil kumpulan hidroksipropil atau sejumlah kecil kumpulan metoksil terkandung, terdapat perbezaan besar dalam keterlarutan dalam pelarut organik atau suhu pemberbukuan dalam larutan akueus.
(1) Sifat keterlarutan hidroksipropil metilselulosa
①Keterlarutan hidroksipropil metilselulosa dalam air Hidroksipropil metilselulosa sebenarnya adalah sejenis metilselulosa yang diubahsuai oleh propilena oksida (metoksipropilena), jadi ia masih mempunyai sifat yang sama seperti selulosa metil Selulosa mempunyai ciri-ciri yang sama iaitu keterlarutan air sejuk dan keterlarutan air panas.Walau bagaimanapun, disebabkan oleh kumpulan hidroksipropil yang diubah suai, suhu penggelapannya dalam air panas adalah lebih tinggi daripada metil selulosa.Sebagai contoh, kelikatan larutan akueus hidroksipropil metilselulosa dengan darjah penggantian kandungan metoksi 2% DS=0.73 dan kandungan hidroksipropil MS=0.46 ialah 500 mpa·s pada 20°C, dan suhu gelnya Ia boleh mencapai hampir 100°C, manakala metil selulosa pada suhu yang sama hanya kira-kira 55°C.Bagi keterlarutannya dalam air, ia juga telah bertambah baik.Sebagai contoh, hidroksipropil metilselulosa yang dihancurkan (bentuk berbutir 0.2~0.5mm pada 20°C dengan kelikatan larutan akueus 4% 2pa•s boleh dibeli pada suhu bilik, ia mudah larut dalam air tanpa penyejukan.
②Keterlarutan hidroksipropil metilselulosa dalam pelarut organik Keterlarutan hidroksipropil metilselulosa dalam pelarut organik juga lebih baik daripada metilselulosa.Untuk produk di atas 2.1, hidroksipropil metilselulosa kelikatan tinggi yang mengandungi hidroksipropil MS=1.5~1.8 dan metoksi DS=0.2~1.0, dengan jumlah tahap penggantian melebihi 1.8, larut dalam metanol kontang dan larutan etanol Sederhana, dan termoplastik dan larut air .Ia juga larut dalam hidrokarbon berklorin seperti metilena klorida dan kloroform, dan pelarut organik seperti aseton, isopropanol dan alkohol diaseton.Keterlarutannya dalam pelarut organik lebih baik daripada keterlarutan air.
(2) Faktor-faktor yang mempengaruhi kelikatan hidroksipropil metilselulosa Penentuan kelikatan piawai bagi hidroksipropil metilselulosa adalah sama dengan eter selulosa lain, dan diukur pada 20°C dengan larutan akueus 2% sebagai piawai.Kelikatan produk yang sama meningkat dengan peningkatan kepekatan.Untuk produk dengan berat molekul yang berbeza pada kepekatan yang sama, produk dengan berat molekul yang lebih besar mempunyai kelikatan yang lebih tinggi.Hubungannya dengan suhu adalah serupa dengan metil selulosa.Apabila suhu meningkat, kelikatan mula berkurangan, tetapi apabila mencapai suhu tertentu,
kelikatan tiba-tiba meningkat dan berlaku gelation.Suhu gel produk berkelikatan rendah lebih tinggi.adalah tinggi.Titik gelnya bukan sahaja berkaitan dengan kelikatan eter, tetapi juga berkaitan dengan nisbah komposisi kumpulan metoksil dan kumpulan hidroksipropil dalam eter dan saiz jumlah darjah penggantian.Perlu diingat bahawa hidroksipropil metilselulosa juga adalah pseudoplastik, dan larutannya stabil pada suhu bilik tanpa sebarang degradasi kelikatan kecuali kemungkinan degradasi enzimatik.
(3) Toleransi garam hidroksipropil metilselulosa Oleh kerana hidroksipropil metilselulosa ialah eter bukan ionik, ia tidak mengion dalam media air, tidak seperti eter selulosa ionik lain, Contohnya, selulosa karboksimetil bertindak balas dengan ion logam berat dan memendakan keluar dalam larutan.Garam am seperti klorida, bromida, fosfat, nitrat, dsb. tidak akan memendakan apabila ditambah kepada larutan akueusnya.Walau bagaimanapun, penambahan garam mempunyai sedikit pengaruh ke atas suhu pemberbukuan larutan akueusnya.Apabila kepekatan garam meningkat, suhu gel berkurangan.Apabila kepekatan garam berada di bawah titik pemberbukuan, kelikatan larutan cenderung meningkat.Oleh itu, sejumlah garam ditambah., dalam aplikasi, ia boleh mencapai kesan penebalan dengan lebih ekonomik.Oleh itu, dalam beberapa aplikasi, lebih baik menggunakan campuran eter selulosa dan garam daripada larutan eter kepekatan yang lebih tinggi untuk mencapai kesan pemekatan.
(4) Asid hidroksipropil metilselulosa dan rintangan alkali Hidroksipropil metilselulosa secara amnya stabil kepada asid dan alkali, dan tidak terjejas dalam julat pH 2~12.Ia boleh menahan sejumlah asid Cahaya, seperti asid formik, asid asetik, asid sitrik, asid suksinik, asid fosforik, asid borik, dll. Tetapi asid pekat mempunyai kesan mengurangkan kelikatan.Alkali seperti soda kaustik, potash kaustik dan air kapur tidak mempunyai kesan ke atasnya, tetapi ia boleh meningkatkan sedikit kelikatan larutan, dan kemudian perlahan-lahan mengurangkannya.
(5) Kebolehcampuran hidroksipropil metilselulosa Larutan hidroksipropil metilselulosa boleh dicampur dengan sebatian polimer larut air untuk menjadi larutan seragam dan telus dengan kelikatan yang lebih tinggi.Sebatian polimer ini termasuk polietilena glikol, polivinil asetat, polisilikon, polimetilvinilsiloksana, hidroksietil selulosa, dan metil selulosa.Sebatian molekul tinggi semulajadi seperti gam arab, gam kacang belalang, gam karaya, dan lain-lain juga mempunyai keserasian yang baik dengan larutannya.Hydroxypropyl methylcellulose juga boleh dicampur dengan ester mannitol atau ester sorbitol asid stearik atau asid palmitik, dan juga boleh dicampur dengan gliserin, sorbitol dan manitol, dan sebatian ini boleh digunakan sebagai Plasticizer hydroxypropyl methylcellulose untuk selulosa.
(6) Eter selulosa hidroksipropil metilselulosa tak larut air boleh dikait silang dengan aldehid pada permukaan, supaya eter larut air ini dimendakkan dalam larutan dan menjadi tidak larut dalam air.Aldehid yang menjadikan hidroksipropil metilselulosa tidak larut termasuk formaldehid, glioksal, aldehid suksinik, adipaldehid, dsb. Apabila menggunakan formaldehid, perhatian khusus harus diberikan kepada nilai pH larutan, antaranya glioksal bertindak balas lebih cepat, jadi glioksal biasanya digunakan sebagai penghubung silang. agen dalam pengeluaran perindustrian.Jumlah agen penghubung silang jenis ini dalam larutan ialah 0.2%~10% daripada jisim eter, sebaik-baiknya 7%~10%, contohnya, 3.3%~6% daripada glioksal adalah yang paling sesuai.Secara amnya, rawatan
suhu ialah 0 ~ 30 ℃, dan masa adalah 1 ~ 120min.Tindak balas silang perlu dijalankan dalam keadaan berasid.Secara amnya, larutan terlebih dahulu ditambah dengan asid kuat tak organik atau asid karboksilik organik untuk melaraskan pH larutan kepada kira-kira 2~6, sebaik-baiknya antara 4~6, dan kemudian menambah aldehid untuk menjalankan tindak balas silang silang.Asid terpakai mempunyai asid hidroklorik, asid sulfurik, asid fosforik, asid formik, asid asetik, asid hidroksiasetik, asid suksinik atau asid sitrik dan lain-lain, di mana dengan asid formik atau asid asetik adalah dinasihatkan, dan asid formik adalah optimum.Asid dan aldehid juga boleh ditambah secara serentak untuk membolehkan larutan menjalani tindak balas silang silang dalam julat pH yang dikehendaki.Tindak balas ini sering digunakan dalam proses rawatan akhir dalam proses penyediaan eter selulosa.Selepas eter selulosa tidak larut, ia adalah mudah untuk digunakan
20 ~ 25 ℃ air untuk mencuci dan penulenan.Apabila produk sedang digunakan, bahan beralkali boleh ditambah ke dalam larutan produk untuk melaraskan pH larutan menjadi beralkali, dan produk akan larut dalam larutan dengan cepat.Kaedah ini juga boleh digunakan untuk rawatan filem selepas larutan eter selulosa dijadikan filem untuk menjadikannya filem tidak larut.
(7) Rintangan enzim hydroxypropyl methylcellulose secara teorinya adalah derivatif selulosa, seperti setiap kumpulan anhydroglucose, jika terdapat kumpulan substituen yang terikat teguh, ia tidak mudah dijangkiti oleh mikroorganisma, tetapi sebenarnya produk siap Apabila nilai penggantian melebihi 1, ia juga akan didegradasi oleh enzim, yang bermaksud bahawa tahap penggantian setiap kumpulan pada rantai selulosa tidak cukup seragam, dan mikroorganisma boleh menghakis kumpulan anhidroglukosa yang tidak diganti untuk membentuk gula, sebagai nutrien untuk diserap oleh mikroorganisma.Oleh itu, jika tahap penggantian eterifikasi selulosa meningkat, rintangan terhadap hakisan enzimatik selulosa eter juga akan meningkat.Menurut laporan, di bawah keadaan terkawal, hasil hidrolisis enzim, kelikatan sisa hidroksipropil metilselulosa (DS=1.9) ialah 13.2%, metilselulosa (DS=1.83) ialah 7.3%, metilselulosa (DS=1.66) ialah 3.8%, dan hidroksietil selulosa ialah 1.7%.Dapat dilihat bahawa hidroksipropil metilselulosa mempunyai keupayaan anti-enzim yang kuat.Oleh itu, rintangan enzim hidroksipropil metilselulosa yang sangat baik, digabungkan dengan sifat penyebaran, penebalan dan pembentuk filem yang baik, digunakan dalam salutan emulsi air, dsb., dan secara amnya tidak perlu menambah pengawet.Walau bagaimanapun, untuk penyimpanan jangka panjang penyelesaian atau kemungkinan pencemaran dari luar, bahan pengawet boleh ditambah sebagai langkah berjaga-jaga, dan pilihan boleh ditentukan mengikut keperluan akhir penyelesaian.Phenylmercuric acetate dan mangan fluorosilicate adalah pengawet yang berkesan, tetapi semuanya mempunyai Ketoksikan, perhatian mesti diberikan kepada operasi.Secara amnya, 1~5mg fenilmerkuri asetat boleh ditambah kepada larutan setiap liter dos.
(8) Prestasi filem hidroksipropil metilselulosa Hidroksipropil metilselulosa mempunyai sifat membentuk filem yang sangat baik.Larutan berairnya atau larutan pelarut organik disalut pada plat kaca, dan ia menjadi tidak berwarna dan lutsinar selepas pengeringan.Dan filem yang sukar.Ia mempunyai rintangan kelembapan yang baik dan kekal pepejal pada suhu tinggi.Jika plasticizer higroskopik ditambah, pemanjangan dan fleksibilitinya boleh dipertingkatkan.Dari segi meningkatkan fleksibiliti, pemplastik seperti gliserin dan sorbitol adalah yang paling sesuai.Secara amnya, kepekatan larutan ialah 2%~3%, dan jumlah plasticizer ialah 10%~20% daripada eter selulosa.Jika kandungan plasticizer terlalu tinggi, pengecutan dehidrasi koloid akan berlaku pada kelembapan yang tinggi.Kekuatan tegangan filem dengan
plasticizer yang ditambah adalah lebih besar daripada itu tanpa plasticizer, dan ia meningkat dengan peningkatan jumlah yang ditambah.Bagi hygroscopicity filem, ia juga meningkat dengan peningkatan jumlah plasticizer.
Masa siaran: Nov-24-2022