Hidroksipropilmetilceluloze (HPMC) ir izplatīts daļēji sintētisks polimēra materiāls un celulozes atvasinājums. Tas ir nejonu ūdenī šķīstošs polimērs, kas izgatavots, ķīmiski modificējot dabisko celulozi. HPMC sagatavošanas process parasti ietver šādus posmus: sārmaina celuloze ar sārmu apstrādi un pēc tam reaģējot ar propilēnoksīdu un metilhlorīdu sārmainos apstākļos, lai radītu hidroksipropil un metil aizvietotājus, veidojot HPMC.
HPMC ķīmiskā struktūra un īpašības
HPMC pamata struktūras vienība ir β-D-piranozes glikoze, kas ir arī celulozes pamata struktūras vienība. HPMC dažas hidroksilgrupas (-OH) tiek aizstātas ar metoksi grupām (-och₃) un hidroksipropoksijas grupām (-och₂chohch₃), tāpēc tā struktūra atšķiras no dabiskās celulozes struktūras. Šī aizstāšana uzlabo HPMC šķīdību ūdenī un noteiktos organiskos šķīdinātājos, un tai ir laba stabilitāte un zema higroskopiskums.
Kad HPMC izšķīdina ūdenī, tas var veidot stabilu koloidālu šķīdumu. Tās šķīdība ir saistīta ar aizvietotāja aizvietošanas veidu un pakāpi. Vispārīgi runājot, HPMC ar lielāku metilgrupas saturu ir labāka šķīdība aukstā ūdenī, savukārt HPMC ar lielāku hidroksipropila saturu ir labāka šķīdība siltā ūdenī. Turklāt HPMC risinājumiem ir atgriezeniskas termogela īpašības, tas ir, tie želejo, kad tos karsē un atkal izšķīst, kad tos atdzesē.
HPMC lietojumprogrammu lauki
Sakarā ar unikālo ķīmisko struktūru un fizikāli ķīmiskajām īpašībām HPMC ir plaši izmantots daudzās jomās.
Būvmateriāli: ēku materiālos HPMC parasti izmanto kā biezinātāju un ūdens stiprināšanas līdzekli, lai uzlabotu cementa un ģipša materiālu būvniecības veiktspēju un galaprodukta kvalitāti. Tas var arī uzlabot javas saķeri, plaisu izturību un izturību.
Medicīnas: HPMC pielietojums farmaceitiskajā laukā galvenokārt ietver kontrolētus atbrīvošanas pārklājuma materiālus, kapsulu čaumalas un planšetdatoru sabiezētājus. Tā kā HPMC nav toksisks, neiedalošs un tam ir laba bioloģiskā savietojamība, to plaši izmanto ilgstošas darbības un kontrolētas darbības tablešu sagatavošanā.
Pārtika: Pārtikas rūpniecībā HPMC izmanto kā biezinātāju, stabilizatoru un emulgatoru, ražojot dažādus pārtikas produktus, piemēram, saldējumu, želeju, jogurtu utt. Tas var uzlabot pārtikas tekstūru un garšu un pagarināt pārtikas laiku.
Kosmētika: Kosmētikas jomā HPMC bieži izmanto kā sabiezētāju emulsijām, krēmiem un želejām. Tas ne tikai nodrošina labu tekstūru, bet arī veido mitrinošu plēvi uz ādas virsmas, tādējādi spēlējot mitrinošu un aizsargājošu lomu.
Pārklājumi: HPMC izmanto kā biezinātāju, izkliedējošu un emulgatoru pārklājumos, kas var uzlabot pārklājumu būvniecības veiktspēju un uzlabot pārklājumu izlīdzināšanu un spīdumu.
HPMC priekšrocības un ierobežojumi
HPMC ir daudz priekšrocību, piemēram, laba ūdens šķīdība, ķīmiskā stabilitāte, netoksicitāte un bioloģiskā savietojamība. Šīs īpašības to ir plaši izmantojušas daudzās jomās. Tomēr HPMC ir arī daži ierobežojumi. Piemēram, augstas temperatūras vidē HPMC viskozitāte ievērojami samazināsies, kas dažās lietojumprogrammās var kļūt par problēmu. Turklāt HPMC ir slikta stabilitāte augstas koncentrācijas sāls šķīdumos, kas arī ierobežo tā pielietojumu dažās īpašās vidēs.
HPMC ir ļoti svarīgs funkcionālais polimērs. Ar savām unikālajām fizikālajām un ķīmiskajām īpašībām un labu pielietojuma veiktspēju tā ir plaši izmantota būvniecībā, medicīnā, pārtikā, kosmētikā un pārklājumos. Lai arī tam ir daži ierobežojumi, HPMC lietojumprogrammu lauks joprojām paplašinās, nepārtraukti pētot un uzlabojot. Paredzams, ka, attīstot zinātni un tehnoloģiju, HPMC būs nozīmīga loma vairāk attīstītajās jomās.
Pasta laiks: Feb-17-2025