低粘度羟丙基甲基纤维素的黏度特性及应用领域.doc
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1、低粘度羟丙基甲基纤维素的黏度特性及应用领域 羟丙基甲基纤维素HPMC为白色至微黄色的粉状物或粒状物,无味、无臭、无毒。根据黏度大小,可将其分为低粘度和高黏度的羟丙基甲基纤维素。黏度是高分子材料的内在性质之一,是由液体在流动时分子间相互作用产生阻力形成的。黏度性质与高分子的凝胶性、成膜性、增稠性、保水性、分散性和黏结性等关系密切。黏度行为是指溶液黏度随环境条件的变化与适应性。 低粘度羟丙基甲基纤维素HPMC具有良好的水溶性,透明度高,凝胶性能好,流动性能强,有表面活性,被广泛应用于医药食品、石油化工、建筑、纺织和电子等行业。利用纤维素醚制备的薄膜等工业产品具有较高机械强度、柔韧性、耐热性和抗寒性
2、,并且与各种树脂和增塑剂有很好的相容性,是良好的包衣材料。然而,低粘度羟丙基甲基纤维素水溶液具有热凝胶行为,可溶于冷水,受热可形成凝胶析出,冷却后再次溶解。这与一般的天然高分子材料(如淀粉)在冷却条件下形成凝胶有显著的不同。在热凝胶变化的过程中,羟丙基甲基纤维素溶液黏度发生较大变化。粘度行为受到多种因素的影响。笔者考察了在温度、pH、浓度、增黏剂、盐分等变化条件下低粘度羟丙基甲基纤维素粘度变化的规律,旨在为利用其粘度特性服务于生产领域提供参考。1、材料与方法1.1主要原料及设备 “麦斯”羟丙基甲基纤维素,低黏度,平均分子量40kD,戈麦斯化工(中国)有限公司;结冷胶,河南中尚生物科技有限公司;
3、NaOH,分析纯;NaCl,分析纯。NDJ-8S型数显黏度计,上海衡平仪器仪表厂;磁力加热搅拌器,金坛市成辉仪器厂;双层圆盘电炉,嘉兴市凤桥电热器厂;电热恒温水浴锅,上海精宏实验设备有限公司。1.2试验方案 主要考查质量分数、温度、酸碱度、促凝剂、盐分质量等对羟丙基甲基纤维素溶液黏度的影响。羟丙基甲基纤维素质量分数设计为1%8%;温度变化范围设为2060;pH为212;结冷胶质量分数为010%040%;盐分质量分数为01%09%。1.3试验方法1.3.1羟丙基甲基纤维素溶液的制备方法。将一定量的去离子水加热到7075,根据试验方案称取一定量的原料,将其溶解。纤维素溶解需在磁力加热搅拌器上进行,
4、搅拌速度300r/min,溶解10min,静置以消除气泡,冷却至室温,备用。1.3.2羟丙基甲基纤维素溶液黏度的测定方法。采用NDJ8S型数字式黏度计测量粘度,先估计溶液黏度,参照各个转子量程选择合适转子,将溶液移入直径不小于60mm、高度不低于120mm的筒形容器中,开启电源,将转子置于溶液中,待黏度读数稳定后,记录粘度。2、结果与分析2.1羟丙基甲基纤维素质量分数对溶液黏度的影响 从图2可以看出,羟丙基甲基纤维素质量分数对溶液粘度有直接的影响。粘度变化趋势是随着羟丙基甲基纤维素质量分数的升高而升高。随着羟丙基甲基纤维素浓度的增加,分子间摩擦力、相互作用及阻滞力增加,流动性减小。从曲线来分析
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