Hydroxypropylmethylcellulose (HPMC) is een gemeenschappelijk semi-synthetisch polymeermateriaal en een cellulosedivaat. Het is een niet-ionisch in water oplosbaar polymeer gemaakt door chemisch modificerende natuurlijke cellulose. Het bereidingsproces van HPMC bevat meestal de volgende stappen: alkalisatiecellulose door alkali -behandeling en vervolgens reageren met propyleenoxide en methylchloride onder alkalische aandoeningen om hydroxypropyl- en methylsubstituenten te genereren om HPMC te vormen.
Chemische structuur en eigenschappen van HPMC
De basisstructurele eenheid van HPMC is β-D-pyranoseglucose, die ook de basisstructurele eenheid van cellulose is. In HPMC worden sommige hydroxylgroepen (-OH) vervangen door methoxygroepen (-och₃) en hydroxypropoxygroepen (-och₂chohch₃), dus de structuur is anders dan die van natuurlijke cellulose. Deze vervanging verbetert de oplosbaarheid van HPMC in water en bepaalde organische oplosmiddelen, en heeft een goede stabiliteit en lage hygroscopiciteit.
Wanneer HPMC in water wordt opgelost, kan dit een stabiele colloïdale oplossing vormen. De oplosbaarheid ervan is gerelateerd aan het type en de mate van vervanging van de substituent. Over het algemeen heeft HPMC met een hoger gehalte aan methylsubstituenten een betere oplosbaarheid in koud water, terwijl HPMC met een hoger gehalte aan hydroxypropyl een betere oplosbaarheid in warm water heeft. Bovendien hebben HPMC -oplossingen omkeerbare thermogeleigenschappen, dat wil zeggen dat ze gel wanneer ze worden verwarmd en opnieuw oplossen wanneer ze worden gekoeld.
Toepassingsvelden van HPMC
Vanwege de unieke chemische structuur en fysicochemische eigenschappen is HPMC op veel gebieden veel gebruikt.
Bouwmaterialen: in bouwmaterialen wordt HPMC meestal gebruikt als een dikker- en waterverminderingsmiddel om de bouwprestaties van op cement en op gips gebaseerde materialen en de kwaliteit van het eindproduct te verbeteren. Het kan ook de hechting, scheurweerstand en duurzaamheid van mortel verbeteren.
Geneeskunde: de toepassing van HPMC in het farmaceutische veld omvat voornamelijk gecontroleerde afgiftecoatingmaterialen, capsuleschalen en verdikkingsmiddelen voor tablets. Omdat HPMC niet-toxisch, niet-irriterend is en een goede biocompatibiliteit heeft, wordt het veel gebruikt bij de voorbereidingen van de afgifte en gecontroleerde afgifte van tabletten.
Voedsel: In de voedingsindustrie wordt HPMC gebruikt als een verdikkingsmiddel, stabilisator en emulgator bij de productie van een verscheidenheid aan voedingsmiddelen, zoals ijs, gelei, yoghurt, enz. Het kan de textuur en smaak van voedsel verbeteren en de houdbaarheid van voedsel verlengen.
Cosmetica: op het gebied van cosmetica wordt HPMC vaak gebruikt als verdikkingsmiddel voor emulsies, crèmes en gels. Het biedt niet alleen een goede textuur, maar vormt ook een hydraterende film op het huidoppervlak, waardoor een hydraterende en beschermende rol wordt gespeeld.
Coatings: HPMC wordt gebruikt als een verdikkingsmiddel, dispergeermiddel en emulgator in coatings, die de constructieprestaties van coatings kunnen verbeteren en de nivellering en glans van coatings kunnen verbeteren.
Voordelen en beperkingen van HPMC
HPMC heeft veel voordelen, zoals goede oplosbaarheid in water, chemische stabiliteit, niet-toxiciteit en biocompatibiliteit. Deze kenmerken hebben het op veel gebieden op grote schaal gebruikt. HPMC heeft echter ook enkele beperkingen. Onder een omgeving met hoge temperatuur zal de viscositeit van HPMC bijvoorbeeld aanzienlijk dalen, wat in sommige toepassingen een probleem kan worden. Bovendien heeft HPMC een slechte stabiliteit in zoutoplossingen met hoge concentratie, die ook de toepassing ervan in sommige speciale omgevingen beperkt.
HPMC is een zeer belangrijk functioneel polymeer. Met zijn unieke fysische en chemische eigenschappen en goede applicatieprestaties is het veel gebruikt in de bouw, geneeskunde, voedsel, cosmetica en coatings. Hoewel het enkele beperkingen heeft, breidt het toepassingsveld van HPMC nog steeds uit door continu onderzoek en verbetering. Met de ontwikkeling van wetenschap en technologie wordt verwacht dat HPMC een belangrijke rol zal spelen in meer opkomende velden.
Posttijd: 17-2025