Propiedades de hidroxipropil metilcelulosa

La hidroxipropil metilcelulosa es un tipo de éter mixto de celulosa no iónica. A diferencia del éter de metilo carboximetilcelulosa iónico, no reacciona con metales pesados. Due to the different ratios of methoxyl content and hydroxypropyl content in hydroxypropyl methylcellulose and different viscosities, there are many varieties with different properties, for example, high methoxyl content and low hydroxypropyl content Its performance is close to that of methyl cellulose, while that of low methoxyl content and high hydroxypropyl content is close to that of hydroxypropyl metil celulosa. Sin embargo, en cada variedad, aunque solo se contiene una pequeña cantidad de grupo hidroxipropilo o una pequeña cantidad de grupo metoxilo, existen grandes diferencias en la solubilidad en solventes orgánicos o la temperatura de floculación en soluciones acuosas.

(1) Propiedades de solubilidad de hidroxipropil metilcelulosa
① La solubilidad de la hidroxipropil metilcelulosa en el agua hidroxipropil metilcelulosa es en realidad una especie de metilcelulosa modificada por el óxido de propileno (metoxipropileno), por lo que todavía tiene las mismas propiedades que la metilululosa celulosa tiene características similares de la solubilidad de agua fría y la insolubilidad del agua caliente. Sin embargo, debido al grupo hidroxipropilo modificado, su temperatura de gelificación en el agua caliente es mucho más alta que la de la metilcelulosa. Por ejemplo, la viscosidad de la solución acuosa de hidroxipropil metilcelulosa con un grado de sustitución de contenido de metoxi al 2% DS = 0.73 y el contenido de hidroxipropil MS = 0.46 es 500 MPA · S a 20 ° C, y su temperatura gel puede alcanzar cerca de 100 ° C, mientras que el metiluloso de metilulosa a la misma temperatura es solo aproximadamente 55 ° C C. En cuanto a su solubilidad en el agua, también se ha mejorado considerablemente. Por ejemplo, la hidroxipropil metilcelulosa pulverizada (forma granular 0.2 ~ 0.5 mm a 20 ° C con una solución acuosa al 4% de 2PA • S se puede comprar a temperatura ambiente, es fácilmente soluble en agua sin enfriamiento.

② La solubilidad de la hidroxipropil metilcelulosa en solventes orgánicos La solubilidad de la hidroxipropil metilcelulosa en solventes orgánicos también es mejor que la de la metilcelulosa. Para productos superiores a 2.1, la hidroxipropil metilcelulosa de alta viscosidad que contiene hidroxipropilo MS = 1.5 ~ 1.8 y metoxi DS = 0.2 ~ 1.0, con un grado total de sustitución por encima de 1.8, es soluble en el medio de metanol y etanol anhidro y el medio de etanol, y termoplástico y soluble en agua. También es soluble en hidrocarburos clorados como cloruro de metileno y cloroformo, y solventes orgánicos como acetona, isopropanol y alcohol de diacetona. Su solubilidad en solventes orgánicos es mejor que la solubilidad en el agua.

(2) Factores que afectan la viscosidad de la hidroxipropil metilcelulosa La determinación de la viscosidad estándar de la hidroxipropil metilcelulosa es la misma que otros éteres de celulosa, y se mide a 20 ° C con una solución acuosa al 2% como estándar. La viscosidad del mismo producto aumenta con el aumento de la concentración. Para productos con diferentes pesos moleculares a la misma concentración, el producto con un peso molecular más grande tiene una mayor viscosidad. Su relación con la temperatura es similar a la de la metilcelulosa. Cuando la temperatura aumenta, la viscosidad comienza a disminuir, pero cuando alcanza una cierta temperatura, la viscosidad aumenta repentinamente y se produce la gelificación. La temperatura del gel de los productos de baja viscosidad es mayor. es alto. Su punto de gel no solo está relacionado con la viscosidad del éter, sino que también se relaciona con la relación de composición del grupo metoxilo y el grupo hidroxipropilo en el éter y el tamaño del grado de sustitución total. Cabe señalar que la hidroxipropil metilcelulosa también es pseudoplástica, y su solución es estable a temperatura ambiente sin ninguna degradación en la viscosidad, excepto por la posibilidad de degradación enzimática.

(3) La tolerancia a la sal de la hidroxipropil metilcelulosa Dado que la hidroxipropil metilcelulosa es un éter no iónico, no se ioniza en los medios de agua, a diferencia de otros éteres de celulosa iónica, por ejemplo, la carboximetil celulosa reactiva con iones de metales pesados ​​y precipitados en la solución. Las sales generales como cloruro, bromuro, fosfato, nitrato, etc. no precipitarán cuando se agregan a su solución acuosa. Sin embargo, la adición de sal tiene cierta influencia en la temperatura de floculación de su solución acuosa. Cuando aumenta la concentración de sal, la temperatura del gel disminuye. Cuando la concentración de sal está por debajo del punto de floculación, la viscosidad de la solución tiende a aumentar. Por lo tanto, se agrega una cierta cantidad de sal. , en la aplicación, puede lograr un efecto de engrosamiento de manera más económica. Por lo tanto, en algunas aplicaciones, es mejor usar una mezcla de éter de celulosa y sal que una mayor concentración de solución de éter para lograr el efecto de engrosamiento.

(4) El ácido de hidroxipropil metilcelulosa y resistencia al álcali La hidroxipropil metilcelulosa es generalmente estable a los ácidos y el álcalis, y no se ve afectado en el rango de pH 2 ~ 12. Puede soportar una cierta cantidad de ácidos ligeros, como ácido fórmico, ácido acético, ácido cítrico, ácido succínico, ácido fosfórico, ácido bórico, etc. Pero el ácido concentrado tiene el efecto de reducir la viscosidad. Los álcalis como el refresco cáustico, la potasa cáustica y el agua de cal no tienen ningún efecto en él, pero pueden aumentar ligeramente la viscosidad de la solución y luego disminuirla lentamente.

(5) La compatibilidad de la solución de hidroxipropilipropil metilcelulosa hidroxipropilicelulosa se puede mezclar con compuestos de polímero soluble en agua para formar una solución uniforme y transparente con mayor viscosidad. Estos compuestos de polímero incluyen polietilenglicol, acetato de polivinilo, polisilicona, polimetilvinilsiloxano, hidroxietilelulosa y metilcelulosa. Los compuestos naturales altos moleculares, como la goma árabe, la chicle de la langosta, la goma de karaya, etc., también tienen una buena compatibilidad con su solución. La hidroxipropil metilcelulosa también se puede mezclar con éster de manitol o éster de sorbitol de ácido esteárico o ácido palmítico, y también se pueden mezclar con glicerina, sorbitol y manitol, y estos compuestos pueden usarse como plastador de hidroxipropil metilcelulosa para la celoculosa.

(6) Los éteres de celulosa de agua soluble insoluble de hidroxipropil metilcelulosa pueden llevar a cabo la reticulación de la superficie con aldehídos, de modo que estos éteres solubles en agua se precipitan en la solución y se vuelven insolubles en agua. Los aldehídos que hacen que la hidroxipropil metilcelulosa insoluble incluyen formaldehído, aldehído succínico, adipaldehído, etc. Cuando el uso de formaldehído, se debe prestar atención especial al valor de pH de la solución, entre el cual Glyoxal reacta más rápido, así es más grande, se usa de manera común como una producción cruzada. La cantidad de este tipo de agente de reticulación en la solución es 0.2%~ 10%de la masa de éter, preferiblemente 7%~ 10%, por ejemplo, 3.3%~ 6%de glicoxal es el más adecuado. En general, la temperatura del tratamiento es 0 ~ 30 ℃, y el tiempo es de 1 ~ 120 minutos. La reacción de reticulación debe llevarse a cabo en condiciones ácidas. En general, la solución se agrega primero con ácido fuerte inorgánico u ácido carboxílico orgánico para ajustar el pH de la solución a aproximadamente 2 ~ 6, preferiblemente entre 4 ~ 6, y luego agregar aldehídos para llevar a cabo la reacción de reticulación. El ácido usado tiene ácido clorhídrico, ácido sulfúrico, ácido fosfórico, ácido fórmico, ácido acético, ácido hidroxiacético, ácido succínico o ácido cítrico, etc., en el que con ácido fórmico o ácido acético es aconsejable, y el ácido fórmico es óptimo. El ácido y el aldehído también se pueden agregar simultáneamente para permitir que la solución experimente una reacción de reticulación dentro del rango de pH deseado. Esta reacción a menudo se usa en el proceso de tratamiento final en el proceso de preparación de los éteres de celulosa. Después de que el éter de celulosa es insoluble, es conveniente usarlo

20 ~ 25 ℃ Agua para lavado y purificación. Cuando el producto está en uso, se pueden agregar sustancias alcalinas a la solución del producto para ajustar el pH de la solución como alcalino, y el producto se disolverá rápidamente en la solución. Este método también es aplicable al tratamiento de la película después de que la solución de éter de celulosa se convierte en una película para que sea una película insoluble.

(7) La resistencia enzimática de la hidroxipropil metilcelulosa en la teoría, los derivados de la celulosa, como un grupo sustituyente firmemente unido en cada grupo de anhidroglucosa, no son susceptibles a la erosión microbiana, pero de hecho, cuando el valor de sustitución del producto terminado por el que se supere 1, también se degradará por enzimas, que medica que el grado de cada grupo de cada grupo de cada grupo, también se degrade en el grupo de cada grupo. La cadena de celulosa no es lo suficientemente uniforme, y los microorganismos pueden erosionarse en el grupo anhidroglucosa sin sustituir. Los azúcares se forman y absorben como nutrientes para microorganismos. Por lo tanto, si aumenta el grado de sustitución de eterificación de la celulosa, la resistencia a la erosión enzimática de éter de celulosa también aumentará. Según los informes, en condiciones controladas, los resultados de la hidrólisis de las enzimas, la viscosidad residual de la hidroxipropil metilcelulosa (DS = 1.9) es 13.2%, la metilcelulosa (DS = 1.83) es 7.3%, metilcelulosa (DS = 1.66) es 3.8%e hydroxiTilCelulosa es 1.7%. Se puede ver que la hidroxipropil metilcelulosa tiene una fuerte capacidad anti-enzima. Por lo tanto, la excelente resistencia enzimática de la hidroxipropil metilcelulosa, combinada con sus buenas propiedades de dispersión, espesamiento y formación de películas, se usa en recubrimientos de emulsión de agua, etc., y generalmente no necesita agregar conservantes. Sin embargo, para el almacenamiento a largo plazo de la solución o la posible contaminación desde el exterior, los conservantes se pueden agregar como precaución, y la elección se puede determinar de acuerdo con los requisitos finales de la solución. El acetato fenilmercúico y el fluorosilicato de manganeso son conservantes efectivos, pero todos tienen toxicidad, se debe prestar atención a la operación. En general, se pueden agregar 1 ~ 5 mg de acetato de fenilmercurio a la solución por litro de la dosis.

(8) El rendimiento de la película de hidroxipropil metilcelulosa la hidroxipropil metilcelulosa tiene excelentes propiedades de formación de películas. Su solución acuosa o solución de solvente orgánico se recubren en una placa de vidrio, y se libera después del secado. Color, película transparente y dura. Tiene buena resistencia a la humedad y permanece sólida a altas temperaturas. Si se agrega plastificante higroscópico, se puede mejorar su alargamiento y flexibilidad. En términos de mejorar la flexibilidad, los plastificantes como la glicerina y el sorbitol son los más adecuados. En general, la concentración de la solución es del 2%~ 3%, y la cantidad de plastificante es del 10%~ 20%de éter de celulosa. Si el contenido del plastificante es demasiado alto, la contracción de deshidratación coloidal se producirá a alta humedad. La resistencia a la tracción de la película con plastificante agregado es mucho mayor que eso sin plastificante, y aumenta con el aumento de la cantidad adicional. En cuanto a la higroscopicidad de la película, también aumenta con el aumento de la cantidad de plastificante.