Hydroxypropyl metylxenlulô (HPMC) là một ether hỗn hợp cellulose không ion, hòa tan trong nước.Bề ngoài là bột hoặc vật liệu dạng hạt màu trắng đến hơi vàng, không vị, không mùi, không độc, ổn định về mặt hóa học và hòa tan trong nước để tạo thành dung dịch mịn, trong suốt và nhớt.Một trong những tính chất quan trọng nhất của hydroxypropyl methylcellulose trong ứng dụng là nó làm tăng độ nhớt của chất lỏng.Hiệu quả làm đặc phụ thuộc vào mức độ trùng hợp (DP) của sản phẩm, nồng độ cellulose ether trong dung dịch nước, tốc độ cắt và nhiệt độ dung dịch.Và các yếu tố khác.
01
Loại chất lỏng của dung dịch nước HPMC
Nói chung, ứng suất của chất lỏng trong dòng chảy cắt có thể được biểu thị dưới dạng một hàm chỉ tốc độ cắt ƒ(γ), miễn là nó không phụ thuộc vào thời gian.Tùy theo dạng của ƒ(γ), chất lỏng có thể được chia thành các loại khác nhau, đó là: chất lỏng Newton, chất lỏng giãn nở, chất lỏng giả dẻo và chất lỏng dẻo Bingham.
Ête cellulose được chia thành hai loại: một là ether cellulose không ion và loại kia là ether cellulose ion.Đối với tính lưu biến của hai loại ete cellulose này.SC Naik và cộng sự.đã tiến hành một nghiên cứu so sánh toàn diện và có hệ thống về dung dịch hydroxyethyl cellulose và natri carboxymethyl cellulose.Kết quả cho thấy cả dung dịch ete cellulose không ion và dung dịch ete cellulose ion đều là nhựa giả.Các dòng chảy, tức là các dòng chảy phi Newton, chỉ tiếp cận các chất lỏng Newton ở nồng độ rất thấp.Tính giả dẻo của dung dịch hydroxypropyl methylcellulose đóng một vai trò quan trọng trong ứng dụng.Ví dụ, khi áp dụng trong lớp phủ, do đặc tính cắt mỏng của dung dịch nước, độ nhớt của dung dịch giảm khi tốc độ cắt tăng, điều này có lợi cho sự phân tán đồng đều của các hạt sắc tố và cũng làm tăng tính lưu động của lớp phủ .Hiệu quả là rất lớn;trong khi ở trạng thái nghỉ, độ nhớt của dung dịch tương đối lớn, giúp ngăn chặn hiệu quả sự lắng đọng của các hạt sắc tố trong lớp phủ.
02
Phương pháp kiểm tra độ nhớt HPMC
Một chỉ số quan trọng để đo hiệu ứng làm đặc của hydroxypropyl methylcellulose là độ nhớt biểu kiến của dung dịch nước.Các phương pháp đo độ nhớt biểu kiến thường bao gồm phương pháp độ nhớt mao dẫn, phương pháp độ nhớt quay và phương pháp độ nhớt bóng rơi.
trong đó: là độ nhớt biểu kiến, mPa s;K là hằng số nhớt kế;d là khối lượng riêng của mẫu dung dịch ở 20/20°C;t là thời gian để dung dịch đi qua phần trên của nhớt kế đến vạch dưới, s;Thời gian mà dầu tiêu chuẩn chảy qua nhớt kế được đo.
Tuy nhiên, phương pháp đo bằng nhớt kế mao quản rắc rối hơn.Độ nhớt của nhiều ete cellulose rất khó phân tích bằng nhớt kế mao quản vì các dung dịch này chứa một lượng vết chất không hòa tan chỉ được phát hiện khi nhớt kế mao quản bị tắc.Do đó, hầu hết các nhà sản xuất sử dụng nhớt kế quay để kiểm soát chất lượng của hydroxypropyl methylcellulose.Máy đo độ nhớt Brookfield thường được sử dụng ở nước ngoài và máy đo độ nhớt NDJ được sử dụng ở Trung Quốc.
03
Các yếu tố ảnh hưởng đến độ nhớt HPMC
3.1 Mối quan hệ với mức độ tập hợp
Khi các thông số khác không thay đổi, độ nhớt của dung dịch hydroxypropyl methylcellulose tỷ lệ thuận với mức độ trùng hợp (DP) hoặc trọng lượng phân tử hoặc chiều dài chuỗi phân tử và tăng lên khi mức độ trùng hợp tăng lên.Hiệu ứng này rõ rệt hơn trong trường hợp mức độ trùng hợp thấp so với trường hợp mức độ trùng hợp cao.
3.2 Mối quan hệ giữa độ nhớt và nồng độ
Độ nhớt của hydroxypropyl methylcellulose tăng lên khi nồng độ của sản phẩm trong dung dịch nước tăng lên.Ngay cả một sự thay đổi nồng độ nhỏ cũng sẽ gây ra sự thay đổi lớn về độ nhớt.Với độ nhớt danh nghĩa của hydroxypropyl methylcellulose Ảnh hưởng của sự thay đổi nồng độ dung dịch đến độ nhớt của dung dịch ngày càng rõ ràng hơn.
3.3 Mối quan hệ giữa độ nhớt và tốc độ cắt
Dung dịch nước hydroxypropyl methylcellulose có đặc tính cắt mỏng.Hydroxypropyl methylcellulose có độ nhớt danh nghĩa khác nhau được pha chế thành dung dịch nước 2% và độ nhớt của nó ở các tốc độ cắt khác nhau được đo tương ứng.Kết quả như sau Như thể hiện trong hình.Ở tốc độ cắt thấp, độ nhớt của dung dịch hydroxypropyl methylcellulose không thay đổi đáng kể.Với sự gia tăng tốc độ cắt, độ nhớt của dung dịch hydroxypropyl methylcellulose có độ nhớt danh nghĩa cao hơn giảm rõ ràng hơn, trong khi dung dịch có độ nhớt thấp không giảm rõ rệt.
3.4 Mối quan hệ giữa độ nhớt và nhiệt độ
Độ nhớt của dung dịch hydroxypropyl methylcellulose bị ảnh hưởng rất nhiều bởi nhiệt độ.Khi nhiệt độ tăng, độ nhớt của dung dịch giảm.Như thể hiện trong hình, nó được chuẩn bị thành dung dịch nước có nồng độ 2% và đo sự thay đổi độ nhớt khi nhiệt độ tăng.
3.5 Các yếu tố ảnh hưởng khác
Độ nhớt của dung dịch nước hydroxypropyl methylcellulose cũng bị ảnh hưởng bởi các chất phụ gia trong dung dịch, giá trị pH của dung dịch và sự phân hủy của vi sinh vật.Thông thường, để đạt được hiệu suất độ nhớt tốt hơn hoặc giảm chi phí sử dụng, cần phải thêm các chất điều chỉnh lưu biến, chẳng hạn như đất sét, đất sét biến tính, bột polymer, ether tinh bột và chất đồng trùng hợp aliphatic, vào dung dịch nước của hydroxypropyl methylcellulose., và các chất điện giải như clorua, bromide, phốt phát, nitrat, v.v. cũng có thể được thêm vào dung dịch nước.Các chất phụ gia này sẽ không chỉ ảnh hưởng đến đặc tính độ nhớt của dung dịch nước mà còn ảnh hưởng đến các đặc tính ứng dụng khác của hydroxypropyl methylcellulose như khả năng giữ nước., chống võng, v.v.
Độ nhớt của dung dịch nước hydroxypropyl methylcellulose hầu như không bị ảnh hưởng bởi axit và kiềm, và thường ổn định trong khoảng từ 3 đến 11. Nó có thể chịu được một lượng axit yếu nhất định, chẳng hạn như axit formic, axit axetic, axit photphoric , axit boric, axit xitric,… Tuy nhiên axit đậm đặc sẽ làm giảm độ nhớt.Nhưng xút, kali hiđroxit, nước vôi trong,… ít có tác dụng phụ.So với các ete cellulose khác, dung dịch nước hydroxypropyl methylcellulose có tính ổn định kháng khuẩn tốt, lý do chính là hydroxypropyl methylcellulose có các nhóm kỵ nước với mức độ thay thế cao và sự cản trở không gian của các nhóm. Tuy nhiên, do phản ứng thay thế thường không đồng nhất nên đơn vị anhydroglucose không được thay thế dễ bị ăn mòn nhất bởi các vi sinh vật, dẫn đến sự phân hủy của các phân tử cellulose ether và sự phân mảnh chuỗi.Hiệu suất là độ nhớt rõ ràng của dung dịch nước giảm.Nếu cần lưu trữ dung dịch nước hydroxypropyl methylcellulose trong một thời gian dài, nên thêm một lượng nhỏ chất chống nấm để độ nhớt không thay đổi đáng kể.Khi lựa chọn các chất chống nấm, chất bảo quản hay thuốc diệt nấm cần chú ý đến tính an toàn, nên chọn những sản phẩm không gây độc hại cho cơ thể con người, có đặc tính ổn định, không mùi như thuốc diệt nấm AMICAL của DOW Chem, chất bảo quản CANGUARD64, chất diệt khuẩn FUELSAVER và các sản phẩm khác.có thể đóng vai trò tương ứng.
Thời gian đăng: 20-Oct-2022