Hydroxypropyl metilcellüloz (HPMC) tikinti, əczaçılıq, qida və digər sahələrdə geniş istifadə olunan ümumi istifadə olunan bir polimer birləşmədir. Suda həll olunan bir polimer olaraq, HPMC əla su tutma, film formalaşdırılması, qalınlaşması və emulsiya xüsusiyyətlərinə malikdir. Suyun tutulması, xüsusən də suyun buxarlanmasını təxirə sala bilən və tikinti performansını və son məhsulun keyfiyyətini yaxşılaşdıra biləcək tikinti sənayesində sement, havan və örtüklər kimi materiallarda vacib xüsusiyyətlərindən biridir. Bununla birlikdə, HPMC-nin suyunun saxlanması xarici mühitdə temperatur dəyişikliyi ilə sıx bağlıdır və bu əlaqəni başa düşmək müxtəlif sahələrdə tətbiq etmək üçün çox vacibdir.
1. HPMC-nin quruluşu və su saxlanması
HPMC təbii selülozun kimyəvi modifikasiyası, əsasən hidroksiqropil (-C37OH) və metil (-CH3) qrupları, bu, yaxşı həlletmə və tənzimləmə xüsusiyyətləri verən selüloz zəncirinə daxil edilmişdir. HPMC molekullarında hidroksil qrupları (-H) su molekulları ilə hidrogen bağları yarada bilər. Buna görə HPMC suyu udmaq və su ilə birləşdirmək, su tutmağı göstərməklə birləşə bilər.
Suyun tutulması bir maddənin su saxlaması qabiliyyətinə aiddir. HPMC üçün, əsasən suyun nəmləndirilməsi, xüsusən də yüksək temperaturda və ya yüksək rütubət mühitində suyun suyunu, xüsusən də suyun itirilməsinin qarşısını alan və maddənin uyğusunun həssaslığını qoruya bilməsi bacarığında özünü göstərir. HPMC molekullarında nəmləndirmə molekulyar quruluşunun qarşılıqlı əlaqəsi ilə sıx bağlıdır, temperatur dəyişiklikləri birbaşa HPMC-nin suyun udulma qabiliyyətinə və suyun saxlanmasına birbaşa təsir edəcəkdir.
2. HPMC-nin suyunun tutulmasına temperaturun təsiri
HPMC və temperaturun suyunun saxlanması arasındakı əlaqə iki aspektdən müzakirə edilə bilər: biri HPMC-nin həllində temperaturun təsiridir, digəri isə temperaturun molekulyar quruluşu və nəmləndirilməsinə təsir göstərir.
2.1 HPMC-nin həllinə temperaturun təsiri
Suda HPMC-nin həlli temperaturla əlaqədardır. Ümumiyyətlə, HPMC-nin həll prosesi artan temperaturla artır. Temperatur yüksəldikdə, su molekulları daha çox istilik enerjisi qazanır, nəticədə su molekulları arasındakı qarşılıqlı əlaqənin zəifləməsi və bununla da ləğvi təşviq edir Hpmc. HPMC üçün, temperaturun artması bir kolloid bir həll meydana gətirməyi asanlaşdıra bilər və bununla da suda suyun saxlanmasını artırır.
Ancaq çox yüksək bir temperatur, hpmc həllinin viskozitelyasiyasını artıra bilər, reoloji xüsusiyyətlərinə və dağılmasına təsir göstərir. Bu təsiri həll olunmasının yaxşılaşdırılması üçün müsbət olsa da, çox yüksək bir temperatur molekulyar quruluşunun sabitliyini dəyişə bilər və suyun tutulmasında azalmasına səbəb ola bilər.
2.2 HPMC-nin molekulyar quruluşuna temperaturun təsiri
HPMC-nin molekulyar quruluşunda hidrogen istiqrazları əsasən hidroksil qrupları vasitəsilə su molekulları ilə meydana gəlir və bu hidrogen istiqrazı HPMC-nin suyunun tutulması üçün çox vacibdir. Temperatur artdıqca hidrogen bondunun gücü dəyişə bilər, nəticədə HPMC molekulu və su molekulu arasındakı məcburi gücün zəifləməsi, bununla da suyun tutulmasına təsir göstərir. Xüsusilə, temperaturun artması HPMC molekulundakı hidrogen bağlarının dağılmasına səbəb olacaq, bununla da su udma və su tutma qabiliyyətini azaldır.
Bundan əlavə, HPMC-nin temperatur həssaslığı onun həllinin faza davranışında da öz əksini tapmışdır. Fərqli molekulyar çəkilər və fərqli əvəzedici qruplar olan HPMC fərqli istilik həssaslıqlarına malikdir. Ümumiyyətlə, aşağı molekulyar çəki HPMC temperatur üçün daha həssasdır, yüksək molekulyar çəki HPMC daha sabit performans sərgiləyir. Buna görə, praktik tətbiqlərdə, iş istiliyində suyun saxlanmasını təmin etmək üçün xüsusi temperatur aralığına uyğun olaraq müvafiq HPMC tipini seçmək lazımdır.
2.3 Temperaturun su buxarlanmasına təsiri
Yüksək temperatur mühitində, HPMC-nin suyunun tutulması, temperaturun artması nəticəsində yaranan sürətlənmiş su buxarlanması nəticəsində təsirlənəcəkdir. Xarici temperatur çox yüksək olduqda, HPMC sistemindəki su buxarlanma ehtimalı daha yüksəkdir. HPMC, molekulyar quruluşu ilə müəyyən dərəcədə su saxlaya bilsə də, həddindən artıq yüksək temperatur sistemin HPMC-nin su tutma qabiliyyətindən daha sürətli suyun itirilməsinə səbəb ola bilər. Bu vəziyyətdə, HPMC-nin suyunun tutulması, xüsusən də yüksək temperatur və quru mühitdə mane olur.
Bu problemi yüngülləşdirmək üçün bəzi tədqiqatlar müvafiq humectantları əlavə etmək və ya düsturdakı digər komponentlərin düzəldilməsi və ya yüksək temperaturun yüksək temperatur mühitində su tutma effektini yaxşılaşdıra biləcəyini göstərdi. Məsələn, düsturda özlülük dəyişdiricisini tənzimləyərək və ya aşağı dəyişkən bir həlledici seçərək, HPMC-nin suyunun tutulması, suyun buxarlanmasına təsirin azaldılması təsirini müəyyənləşdirərək müəyyən dərəcədə yaxşılaşdırıla bilər.
3. Təsvir amillər
HPMC-nin suyunun saxlanılmasına temperaturun təsiri təkcə mühitin temperaturunda deyil, molekulyar çəkidə, əvəzetmə dərəcəsi, həll konsentrasiyası və HPMC-nin digər amillərindən də asılıdır. Məsələn:
Molekulyar çəki:Hpmc Daha yüksək molekulyar çəki ilə ümumiyyətlə daha güclü su tutma var, çünki həlldə yüksək molekulyar çəki zəncirləri ilə meydana gələn şəbəkə quruluşu suyu daha da təsirli şəkildə udmaq və saxlaya bilər.
Əvəzedici dərəcəsi: HPMC-nin metilasyon və hidrokaypropypropylasiyası dərəcəsi su molekulları ilə qarşılıqlı təsirinə təsir edəcək, bununla da suyun tutulmasına təsir göstərir. Ümumiyyətlə, daha yüksək dərəcədə əvəzetmə dərəcəsi HPMC-nin hidrofilikleyini artıra bilər və bununla da suyun tutulmasını yaxşılaşdıra bilər.
Həll konsentrasiyası: HPMC-nin konsentrasiyası onun suyunun tutulmasına da təsir göstərir. HPMC həllərinin daha yüksək konsentrasiyaları ümumiyyətlə daha yaxşı su tutma effektləri var, çünki HPMC-nin yüksək konsentrasiyaları daha güclü intermolekulyar qarşılıqlı əlaqə vasitəsi ilə su saxlaya bilər.
Suyun tutulması arasında mürəkkəb bir əlaqə varHpmcvə temperatur. Temperaturun artan temperaturu HPMC-nin həllini təbliğ edir və yaxşılaşdırılmış su tutmağa səbəb ola bilər, lakin çox yüksək bir temperatur HPMC-nin molekulyar quruluşunu məhv edəcək, suya bağlama qabiliyyətini azaldır və beləliklə su tutma effektinə təsir göstərəcəkdir. Müxtəlif temperatur şəraitində ən yaxşı su tutma performansına nail olmaq üçün xüsusi tətbiq tələblərinə uyğun olaraq müvafiq HPMC tipini seçmək və istifadə şərtlərini tənzimləmək lazımdır. Bundan əlavə, düstur və temperatur nəzarət strategiyalarındakı digər komponentlər də yüksək temperatur mühitində HPMC-nin suyun saxlanılmasını müəyyən dərəcədə yaxşılaşdıra bilər.
Time vaxt: Nov-11-2024