Хидроксипропилметилцелулозата (НРМС) е съединение, което се е превърнало в основна суровина в много индустрии поради многофункционалните си свойства. Обикновено се използва като хранителна добавка, сгъстител в козметиката и дори като медицинска съставка в много лекарства. Уникално свойство на HPMC е неговото тиксотропно поведение, което му позволява да променя свойствата на вискозитета и потока при определени условия. В допълнение, HPMC с висок и нисък вискозитет имат това свойство, проявявайки тиксотропия дори под температурата на гела.
Тиксотропия се появява в HPMC, когато разтворът се изтънява при срязване при прилагане на налягане или разбъркване, което води до намаляване на вискозитета. Това поведение също може да бъде обърнато; когато напрежението се премахне и разтворът се остави да почине, вискозитетът бавно се връща към по-високото си състояние. Това уникално свойство прави HPMC ценен компонент в много индустрии, тъй като позволява по-плавно приложение и по-лесна обработка.
Като нейонен хидроколоид HPMC набъбва във вода, за да образува гел. Степента на набъбване и желиране зависи от молекулното тегло и концентрацията на полимера, pH и температурата на разтвора. HPMC с висок вискозитет обикновено има високо молекулно тегло и произвежда гел с висок вискозитет, докато HPMC с нисък вискозитет има ниско молекулно тегло и произвежда по-малко вискозен гел. Все пак, въпреки тези разлики в производителността, и двата вида HPMCs показват тиксотропия поради структурни промени, които се случват на молекулярно ниво.
Тиксотропното поведение на HPMC е резултат от подреждането на полимерните вериги поради напрежението на срязване. Когато напрежението на срязване се приложи към HPMC, полимерните вериги се подравняват в посоката на приложеното напрежение, което води до разрушаване на триизмерната мрежова структура, която съществува при липса на напрежение. Прекъсването на мрежата води до намаляване на вискозитета на разтвора. Когато напрежението бъде премахнато, полимерните вериги се пренареждат по първоначалната си ориентация, възстановявайки мрежата и възстановявайки вискозитета.
HPMC също проявява тиксотропия под температурата на желиране. Температурата на гела е температурата, при която полимерните вериги се напречно свързват, за да образуват триизмерна мрежа, образувайки гел. Зависи от концентрацията, молекулното тегло и pH на разтвора на полимера. Полученият гел има висок вискозитет и не се променя бързо под налягане. Въпреки това, под температурата на желиране, HPMC разтворът остава течен, но все още проявява тиксотропно поведение поради наличието на частично оформена мрежеста структура. Мрежата, образувана от тези части, се разпада под налягане, което води до намаляване на вискозитета. Това поведение е от полза в много приложения, където разтворите трябва да текат лесно при разбъркване.
HPMC е универсален химикал с няколко уникални свойства, едно от които е неговото тиксотропно поведение. Както НРМС с висок, така и с нисък вискозитет имат това свойство, проявявайки тиксотропия дори под температурата на гела. Тази характеристика прави HPMC ценен компонент в много индустрии, които изискват решения, които се справят с лесен поток, за да осигурят гладко приложение. Въпреки разликите в свойствата между НРМС с висок и нисък вискозитет, тяхното тиксотропно поведение се дължи на подравняването и разрушаването на частично оформената мрежеста структура. Благодарение на неговите уникални свойства, изследователите непрекъснато проучват различни приложения на HPMC, надявайки се да създадат нови продукти и да осигурят по-добри решения за потребителите по целия свят.
Време на публикуване: 23 август 2023 г