Egenskaper för hydroxipropylmetylcellulosa

Hydroxipropylmetylcellulosa är en sorts nonjonisk cellulosablandad eter. Till skillnad från jonisk metylkarboximetylcellulosa blandad eter, reagerar den inte med tungmetaller. På grund av de olika förhållandena mellan metoxylhalt och hydroxipropylhalt i hydroxipropylmetylcellulosa och olika viskositeter, finns det många varianter med olika egenskaper, till exempel hög metoxylhalt och låg hydroxipropylhalt. Dess prestanda är nära den för metylcellulosa, medan den för låg metoxylhalt och hög hydroxipropylhalt är nära den för hydroxipropylmetylcellulosa. Men i varje sort, även om endast en liten mängd hydroxipropylgrupp eller en liten mängd metoxylgrupp finns, finns det stora skillnader i lösligheten i organiska lösningsmedel eller flockningstemperaturen i vattenlösningar.

(1) Löslighetsegenskaper för hydroxipropylmetylcellulosa
①Löslighet av hydroxipropylmetylcellulosa i vatten Hydroxipropylmetylcellulosa är faktiskt en sorts metylcellulosa modifierad av propylenoxid (metoxipropylen), så den har fortfarande samma egenskaper som metylcellulosa Cellulosa har liknande egenskaper för kallvattenlöslighet och olöslighet i varmt vatten. Men på grund av den modifierade hydroxipropylgruppen är dess gelningstemperatur i varmt vatten mycket högre än för metylcellulosa. Till exempel är viskositeten för hydroxipropylmetylcellulosa vattenlösning med 2 % metoxihalt substitutionsgrad DS=0,73 och hydroxipropylhalt MS=0,46 500 mpa·s vid 20°C, och dess geltemperatur kan nå nära 100°C, medan metylcellulosa vid samma temperatur är endast ca 55°C. När det gäller dess löslighet i vatten har den också förbättrats avsevärt. Till exempel kan den pulveriserade hydroxipropylmetylcellulosan (granulär form 0,2~0,5 mm vid 20°C med en 4% vattenlösningsviskositet på 2pa•s köpas vid rumstemperatur, den är lättlöslig i vatten utan kylning.

②Löslighet för hydroxipropylmetylcellulosa i organiska lösningsmedel. Lösligheten för hydroxipropylmetylcellulosa i organiska lösningsmedel är också bättre än för metylcellulosa. För produkter över 2,1 är högviskös hydroxipropylmetylcellulosa innehållande hydroxipropyl MS=1,5~1,8 och metoxi DS=0,2~1,0, med en total substitutionsgrad över 1,8, löslig i vattenfri metanol och etanollösningar Medium, och termoplastisk och vattenlöslig . Det är också lösligt i klorerade kolväten som metylenklorid och kloroform, och organiska lösningsmedel som aceton, isopropanol och diacetonalkohol. Dess löslighet i organiska lösningsmedel är bättre än vattenlöslighet.

(2) Faktorer som påverkar viskositeten för hydroxipropylmetylcellulosa Standardviskositetsbestämningen för hydroxipropylmetylcellulosa är densamma som andra cellulosaetrar och mäts vid 20°C med en 2% vattenlösning som standard. Viskositeten för samma produkt ökar med ökningen av koncentrationen. För produkter med olika molekylvikter vid samma koncentration har produkten med högre molekylvikt högre viskositet. Dess förhållande till temperatur liknar det för metylcellulosa. När temperaturen stiger börjar viskositeten minska, men när den når en viss temperatur stiger plötsligt viskositeten och gelning uppstår. Geltemperaturen för lågviskösa produkter är högre. är hög. Dess gelpunkt är inte bara relaterad till eterns viskositet, utan också relaterad till sammansättningsförhållandet av metoxylgrupp och hydroxipropylgrupp i eter och storleken på den totala substitutionsgraden. Det måste noteras att hydroxipropylmetylcellulosa också är pseudoplastisk och dess lösning är stabil vid rumstemperatur utan någon nedbrytning av viskositeten förutom möjligheten till enzymatisk nedbrytning.

(3) Hydroxipropylmetylcellulosas salttolerans Eftersom hydroxipropylmetylcellulosa är en nonjonisk eter joniseras den inte i vattenmedier, till skillnad från andra joniska cellulosaetrar. Till exempel reagerar karboximetylcellulosa med tungmetalljoner och fälls ut i lösningen. Allmänna salter såsom klorid, bromid, fosfat, nitrat, etc. fälls inte ut när de sätts till dess vattenlösning. Tillsatsen av salt har emellertid viss inverkan på flockningstemperaturen för dess vattenlösning. När saltkoncentrationen ökar sjunker geltemperaturen. När saltkoncentrationen är under flockningspunkten tenderar lösningens viskositet att öka. Därför tillsätts en viss mängd salt. , vid applicering kan den uppnå en förtjockningseffekt mer ekonomiskt. Därför är det i vissa tillämpningar bättre att använda en blandning av cellulosaeter och salt än en högre koncentration av eterlösning för att uppnå den förtjockande effekten.

(4) Hydroxipropylmetylcellulosasyra och alkaliresistens Hydroxipropylmetylcellulosa är i allmänhet stabil mot syror och alkalier och påverkas inte i intervallet pH 2~12. Den tål en viss mängd lätta syror, såsom myrsyra, ättiksyra, citronsyra, bärnstenssyra, fosforsyra, borsyra, etc. Men koncentrerad syra har effekten att minska viskositeten. Alkalier som kaustiksoda, kaustikkali och kalkvatten har ingen effekt på det, men de kan öka lösningens viskositet något och sedan långsamt minska den.

(5) Kompatibilitet för hydroxipropylmetylcellulosa Hydroxipropylmetylcellulosalösning kan blandas med vattenlösliga polymerföreningar för att bilda en enhetlig och transparent lösning med högre viskositet. Dessa polymerföreningar inkluderar polyetylenglykol, polyvinylacetat, polysilikon, polymetylvinylsiloxan, hydroxietylcellulosa och metylcellulosa. Naturliga högmolekylära föreningar såsom gummi arabicum, johannesbrödmjöl, karayagummi, etc. har också god kompatibilitet med dess lösning. Hydroxipropylmetylcellulosa kan också blandas med mannitolester eller sorbitolester av stearinsyra eller palmitinsyra, och kan även blandas med glycerin, sorbitol och mannitol, och dessa föreningar kan användas som hydroxipropylmetylcellulosamjukgörare för cellulosa.

(6) Olösliga vattenlösliga cellulosaetrar av hydroxipropylmetylcellulosa kan utföra yttvärbindning med aldehyder, så att dessa vattenlösliga etrar fälls ut i lösningen och blir olösliga i vatten. De aldehyder som gör hydroxipropylmetylcellulosa olöslig inkluderar formaldehyd, glyoxal, bärnstenssyraaldehyd, adipaldehyd, etc. Vid användning av formaldehyd bör särskild uppmärksamhet ägnas åt lösningens pH-värde, bland vilka glyoxal reagerar snabbare, så glyoxal används vanligtvis som tvärbindning. agent inom industriell produktion. Mängden av denna typ av tvärbindningsmedel i lösningen är 0,2%-10% av massan av eter, företrädesvis 7%-10%, till exempel är 3,3%-6% glyoxal det mest lämpliga. I allmänhet är behandlingstemperaturen 0 ~ 30 ℃, och tiden är 1 ~ 120 min. Tvärbindningsreaktionen måste utföras under sura betingelser. I allmänhet tillsätts lösningen först med oorganisk stark syra eller organisk karboxylsyra för att justera lösningens pH till cirka 2-6, företrädesvis mellan 4-6, och sedan tillsätts aldehyder för att utföra tvärbindningsreaktionen. Den använda syran har saltsyra, svavelsyra, fosforsyra, myrsyra, ättiksyra, hydroxiättiksyra, bärnstenssyra eller citronsyra etc, varvid med myrsyra eller ättiksyra är tillrådligt, och myrsyra är optimal. Syran och aldehyden kan också tillsättas samtidigt för att tillåta lösningen att genomgå en tvärbindningsreaktion inom det önskade pH-intervallet. Denna reaktion används ofta i den slutliga behandlingsprocessen vid framställningsprocessen av cellulosaetrar. Efter att cellulosaetern är olöslig är den bekväm att använda

20~25℃ vatten för tvätt och rening. När produkten används kan alkaliska ämnen tillsättas till lösningen av produkten för att justera lösningens pH till att vara alkalisk, och produkten löser sig snabbt i lösningen. Denna metod är också tillämpbar på behandlingen av filmen efter att cellulosaeterlösningen gjorts till en film för att göra den till en olöslig film.

(7) Enzymresistens hos hydroxipropylmetylcellulosa I teorin är cellulosaderivat, såsom en fast bunden substituentgrupp på varje anhydroglukosgrupp, inte mottagliga för mikrobiell erosion, men i själva verket, när substitutionsvärdet för den färdiga produkten överstiger 1, kommer det att bryts även ned av enzymer, vilket gör att substitutionsgraden för varje grupp på cellulosakedjan inte är tillräckligt enhetlig, och mikroorganismer kan erodera på den osubstituerade anhydroglukosgruppen. Socker bildas och absorberas som näringsämnen för mikroorganismer. Därför, om graden av företringssubstitution av cellulosa ökar, kommer motståndet mot enzymatisk erosion av cellulosaeter också att öka. Enligt rapporter, under kontrollerade förhållanden, är hydrolysresultaten av enzymerna, restviskositeten för hydroxipropylmetylcellulosa (DS=1,9) är 13,2%, metylcellulosa (DS=1,83) är 7,3%, metylcellulosa (DS=1,66) är 3,8%, och hydroxietylcellulosa är 1,7 %. Det kan ses att hydroxipropylmetylcellulosa har en stark anti-enzymförmåga. Därför används den utmärkta enzymresistensen hos hydroxipropylmetylcellulosa, i kombination med dess goda dispergerbarhet, förtjockning och filmbildande egenskaper, i vattenemulsionsbeläggningar etc. och behöver i allmänhet inte tillsätta konserveringsmedel. Men för långtidsförvaring av lösningen eller eventuell kontaminering utifrån kan konserveringsmedel tillsättas som en försiktighetsåtgärd, och valet kan bestämmas enligt de slutliga kraven för lösningen. Fenylkvicksilveracetat och manganfluorsilikat är effektiva konserveringsmedel, men de har alla Toxicitet, uppmärksamhet måste ägnas åt operationen. I allmänhet kan 1~5 mg fenylkvicksilveracetat tillsättas till lösningen per liter av dosen.

(8) Prestanda hos hydroxipropylmetylcellulosafilm Hydroxipropylmetylcellulosa har utmärkta filmbildande egenskaper. Dess vattenlösning eller lösning av organiska lösningsmedel beläggs på en glasplatta, och den blir fri efter torkning. Färg, transparent och tuff film. Den har god fuktbeständighet och förblir solid vid höga temperaturer. Om hygroskopiskt mjukningsmedel tillsätts kan dess töjning och flexibilitet förbättras. När det gäller att förbättra flexibiliteten är mjukgörare som glycerin och sorbitol de mest lämpliga. I allmänhet är lösningskoncentrationen 2%~3%, och mängden mjukgörare är 10%~20% cellulosaeter. Om innehållet av mjukgörare är för högt kommer kolloidal uttorkning att krympa vid hög luftfuktighet. Draghållfastheten för filmen med tillsatt mjukningsmedel är mycket större än den utan mjukningsmedel, och den ökar med ökningen av den tillsatta mängden. När det gäller filmens hygroskopicitet ökar den också med ökningen av mängden mjukgörare.