Hydroxipropylmetylcellulosa (HPMC) är en multifunktionell förening som ofta används i olika industrier på grund av dess unika kemiska sammansättning och egenskaper.
1. Kemisk sammansättning:
a. Cellulosa ryggrad:
HPMC är ett cellulosaderivat, vilket betyder att det härrör från cellulosa, en naturlig polysackarid som finns i växtcellväggar. Cellulosa består av upprepade enheter av β-D-glukos kopplade med β(1→4) glykosidbindningar.
b. Utbyte:
I HPMC är hydroxyldelen (-OH) i cellulosaskelettet substituerad med metyl- och hydroxipropylgrupper. Denna substitution sker genom en företringsreaktion. Substitutionsgrad (DS) avser det genomsnittliga antalet hydroxylgrupper substituerade per glukosenhet i cellulosakedjan. DS för metyl- och hydroxipropylgrupper är olika, vilket påverkar prestandan hos HPMC.
2. Syntes:
a. Eterifiering:
HPMC syntetiseras genom företringsreaktionen av cellulosa med propylenoxid och metylklorid. Processen involverar att reagera cellulosa med propylenoxid för att införa hydroxipropylgrupper och sedan med metylklorid för att införa metylgrupper.
b. Grad av alternativ kontroll:
DS för HPMC kan kontrolleras genom att justera reaktionsbetingelser såsom temperatur, reaktionstid och reaktantkoncentration.
3. Prestanda:
a. Löslighet:
HPMC är lösligt i vatten och vissa organiska lösningsmedel, såsom metanol och etanol. Emellertid minskar dess löslighet med ökande molekylvikt och substitutionsgrad.
b. Filmbildning:
HPMC bildar en transparent, flexibel film när den löses i vatten. Dessa filmer har god mekanisk hållfasthet och barriäregenskaper.
C. Viskositet:
HPMC-lösningar uppvisar pseudoplastiskt beteende, vilket innebär att deras viskositet minskar med ökande skjuvhastighet. Viskositeten för HPMC-lösningar beror på faktorer som koncentration, molekylvikt och substitutionsgrad.
d. Vattenretention:
En av de viktigaste egenskaperna hos HPMC är dess förmåga att hålla kvar vatten. Denna egenskap är kritisk i olika applikationer såsom byggmaterial, där HPMC används som förtjockningsmedel och vattenhållande medel.
e. Adhesion:
HPMC används ofta som lim i olika industrier på grund av dess förmåga att bilda starka bindningar till olika underlag.
4. Applikation:
a. Läkemedelsindustrin:
Inom läkemedel används HPMC som bindemedel, filmbeläggningsmedel, kontrollerad frisättningsmedel och viskositetsmodifierare i tablettformuleringar.
b. Byggbranschen:
HPMC tillsätts i cementbaserade murbruk, gipsbaserade puts och kakellim för att förbättra bearbetbarheten, vattenretention och vidhäftning.
C. livsmedelsindustrin:
Inom livsmedelsindustrin används HPMC som förtjockningsmedel, stabiliseringsmedel och emulgeringsmedel i produkter som såser, dressingar och glass.
d. Personliga vårdprodukter:
HPMC används som förtjockningsmedel, emulgeringsmedel och filmbildande medel i personliga vårdprodukter som schampon, lotioner och krämer.
e. Färger och beläggningar:
I färger och beläggningar används HPMC för att förbättra pigmentdispersion, viskositetskontroll och vattenretention.
Hydroxipropylmetylcellulosa (HPMC) är en mångsidig förening med ett brett spektrum av tillämpningar inom olika industrier. Dess unika kemiska sammansättning, syntes och egenskaper gör den till en viktig ingrediens i läkemedel, byggmaterial, livsmedel, personliga hygienprodukter och färger/beläggningar. Att förstå egenskaperna hos HPMC möjliggör skräddarsydda applikationer inom olika områden, vilket bidrar till dess utbredda användning och betydelse i moderna tillverkningsprocesser.
Posttid: 22-2-2024