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羟丙基甲基纤维素HPMC的应用

羟丙基甲基纤维素是白色、无臭无味粉末,在冷水、热水中的溶解性能不同,高甲氧基含量产品不溶于85℃以上热水,中甲氧基含量产品不溶于65℃以上热水,低甲氧基含量产品不溶于60℃以上热水。普通型HPMC不溶于乙醇、乙醚、氯仿等有机溶剂,但溶于10%~80%乙醇水溶液或甲醇与二氯甲烷的混合液。HPMC有一定的吸湿性,25℃,80%RH时,平衡吸湿量为13%,在干燥环境及pH为3.0~11.0环境中均很稳定。
HPMC的其他性能还包括以下几点。  
(1) HPMC具有热凝胶特性,即具有优异的冷水可溶、而热水不溶的特性,只要把它放在冷水中,搅拌便能完全溶解成透明的溶液。一些牌号产品在60℃以上热水中基本不溶解,仅能溶胀,该性能可用于其洗涤与纯化,可降低成本,减少污染,增加生产安全。
(2) HPMC是一种非离子型的混合纤维素醚,其溶液无离子电荷,不与金属盐或离子化合物作用,这一性能可充分在制药领域发挥作用,而不影响其药效。
(3) HPMC有较强的抗霉性,并随取代度增加抗霉性也增强,对制成的药品存放比其他糖类、淀粉类制品有很大好处,可以减少发霉变质的可能。在涂料与食品行业可广泛应用。
(4) HPMC具有代谢惰性,作为药用辅料,不被代谢,不被吸收,故在食品中也不提供热量,对糖尿病人适用的低热值、无盐、无变原性食品具有独特适用性。
(5) HPMC水溶性具有优良的成膜性能,可为片剂、丸剂、包衣提供良好条件。它形成的膜具有无色、透明、坚韧的特点,若加入甘油,还可增加它的柔韧性。
此外,HPMC具有良好的分散、乳化、增稠、黏结、保水和保胶性能,因而广泛应用于医药、石油化工、建筑、陶瓷、纺织、食品、日化、合成树脂、涂料和电子等工业中。山东欧度纤维素www.ouduchem.com

1.合成树脂聚合方面的应用
   在20世纪70年代前后,HPMC开始单独或与其他分散剂配合作为合成树脂聚合用保护胶体,所得集合物的粒形更为均为,松密度小,流动性和热稳定性以及加工性能更为良好。氯乙烯聚合,丁二烯、丙烯腈和苯乙烯共聚,聚乙烯与醋酸乙烯共聚以及丙烯腈和苯乙烯共聚均可采用HPMC或复合体系作为分散剂、保胶剂、悬浮剂,可取得良好的效果。
悬浮法聚氯乙烯树脂的颗粒特性包括:平均粒径、粒径分布、颗粒形态、颗粒内部结构等,这些参数直接影响小分子增塑剂、稳定剂的吸收速度,以及产品的加工速度和加工特性。为了防止反应早期液滴间和反应中后期聚合物颗粒之间的聚并,体系常常要加分散剂和稳定剂。分散剂、稳定剂和搅拌速度是影响悬浮聚合物平均粒径、粒径分布、颗粒形态及颗粒内部结构等的重要因素。
悬浮聚合分散剂可分为:水溶性有机高分子,如明胶、聚乙烯醇(PVA)、HPMC;非水溶性无机粉末,如磷酸钙等。目前发展方向是采用复合分散体系,即两种或两种以上有机分散剂复合,或有机与无机分散剂复合,有时还添加阴离子表面活性剂。使用HPMC作分散剂。得到的产品颗粒规整、疏松、视密度适宜、加工性能优良,基本取代了PVA。但是单独使用HPMC虽然树脂稳定性好,但树脂的综合性能差,与几种不同醇解度的PVA复合使用,产品性能较好,质量容易控制,同时可降低成本。
2.涂料行业
由于HPMC的性能同其他水溶性醚相似,可用于乳胶涂料和水溶性树脂涂料组分中作为成膜剂、增稠剂、乳化剂和稳定剂等,使涂膜具有良好的耐磨性、均涂性和黏附性,并改善了表面张力、对酸碱的稳定性以及对金属颜料的相容性。由于HPMC的凝胶点较MC高,它对细菌侵蚀的抵抗力也较其他纤维素醚类强,因而可作为水乳涂料的增稠剂。HPMC有良好的黏度储存稳定性,且其具有优良的分散性,因而特别适于在乳化涂料中作为分散剂。
HPMC在涂料行业的应用举例如下。
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(1) 各种黏度HPMC配制的涂料的耐磨性、耐高温性、抗细菌降解、耐洗涤和对酸碱稳定性等方面均较良好;它也可作为含有甲醇、乙醇、丙醇、异丙醇、乙二醇、丙酮、甲乙酮或双酮醇的脱漆剂的增稠剂;HPMC配制的乳化涂料有极好的湿磨性;HPMC比HEC、EHEC及CMC作为涂料增稠剂的效果好。
(2) 高取代度的HPMC(DS为1.76~2.15)比低取代度的抗细菌侵蚀性好,在聚醋酸乙烯增稠剂中使用黏度稳定。其他纤维素醚则在储存中由于链降解而使涂料黏度降低。
(3) 脱漆剂(典型组分见表)可由水溶性HPMC(其中甲氧基为28%~32%,羟丙氧基为7%~12%)、二氯甲烷、甲苯、石蜡、乙醇、甲醇配制,将其施涂于直立表面上,具有所需的黏度和挥发性。
典型脱漆剂的组合

组分 加入量/份
二氯甲烷(工业品) 340
甲苯 14
石蜡(熔点范围50~51℃) 7.5
Methocel F4M 5.4
甲醇 55
乙醇 55
①或用4kg MethoceHB产品代替。
 



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