Hydroxypropylmethylcellulose (HPMC) là một hợp chất đã trở thành nguyên liệu thô chủ yếu trong nhiều ngành công nghiệp do tính chất đa chức năng của nó. Nó thường được sử dụng làm phụ gia thực phẩm, chất làm đặc trong mỹ phẩm và thậm chí là thành phần y tế trong nhiều loại thuốc. Một đặc tính độc đáo của HPMC là tính chất thixotropic của nó, cho phép nó thay đổi độ nhớt và đặc tính dòng chảy trong những điều kiện nhất định. Ngoài ra, cả HPMC có độ nhớt cao và độ nhớt thấp đều có đặc tính này, thể hiện tính thixotropy ngay cả khi ở dưới nhiệt độ gel.
Hiện tượng thixotropy xảy ra trong HPMC khi dung dịch trở nên loãng khi áp suất được tác động hoặc khuấy, dẫn đến giảm độ nhớt. Hành vi này cũng có thể được đảo ngược; khi loại bỏ ứng suất và để dung dịch ở trạng thái nghỉ, độ nhớt sẽ từ từ trở lại trạng thái cao hơn. Đặc tính độc đáo này làm cho HPMC trở thành một thành phần có giá trị trong nhiều ngành công nghiệp vì nó cho phép ứng dụng mượt mà hơn và xử lý dễ dàng hơn.
Là một hydrocolloid không ion, HPMC trương nở trong nước tạo thành gel. Mức độ trương nở và tạo gel phụ thuộc vào trọng lượng phân tử và nồng độ của polyme, độ pH và nhiệt độ của dung dịch. HPMC có độ nhớt cao thường có trọng lượng phân tử cao và tạo ra gel có độ nhớt cao, trong khi HPMC có độ nhớt thấp có trọng lượng phân tử thấp và tạo ra gel ít nhớt hơn. Tuy nhiên, bất chấp những khác biệt về hiệu suất này, cả hai loại HPMC đều thể hiện tính thixotropy do những thay đổi về cấu trúc xảy ra ở cấp độ phân tử.
Đặc tính thixotropic của HPMC là kết quả của sự liên kết của chuỗi polymer do ứng suất cắt. Khi ứng suất cắt tác động lên HPMC, các chuỗi polyme sẽ thẳng hàng theo hướng của ứng suất tác dụng, dẫn đến sự phá hủy cấu trúc mạng ba chiều tồn tại khi không có ứng suất. Sự gián đoạn của mạng dẫn đến giảm độ nhớt của dung dịch. Khi lực căng được loại bỏ, các chuỗi polyme sẽ sắp xếp lại theo hướng ban đầu, xây dựng lại mạng lưới và khôi phục độ nhớt.
HPMC cũng thể hiện tính thixotropy dưới nhiệt độ tạo gel. Nhiệt độ gel là nhiệt độ mà các chuỗi polymer liên kết chéo để tạo thành mạng ba chiều, tạo thành gel. Nó phụ thuộc vào nồng độ, trọng lượng phân tử và độ pH của dung dịch polyme. Gel thu được có độ nhớt cao và không thay đổi nhanh dưới áp suất. Tuy nhiên, dưới nhiệt độ gel hóa, dung dịch HPMC vẫn ở dạng lỏng, nhưng vẫn biểu hiện hành vi thixotropic do sự hiện diện của cấu trúc mạng được hình thành một phần. Mạng lưới được hình thành bởi các bộ phận này bị phá vỡ dưới áp lực, dẫn đến giảm độ nhớt. Hành vi này có lợi trong nhiều ứng dụng mà dung dịch cần chảy dễ dàng khi khuấy.
HPMC là một hóa chất đa năng với nhiều đặc tính độc đáo, một trong số đó là đặc tính thixotropic của nó. Cả HPMC có độ nhớt cao và độ nhớt thấp đều có đặc tính này, thể hiện tính thixotropy ngay cả khi ở dưới nhiệt độ gel. Đặc điểm này làm cho HPMC trở thành một thành phần có giá trị trong nhiều ngành đòi hỏi các giải pháp xử lý dòng chảy dễ dàng để đảm bảo ứng dụng suôn sẻ. Bất chấp sự khác biệt về tính chất giữa HPMC có độ nhớt cao và độ nhớt thấp, hành vi thixotropic của chúng xảy ra do sự liên kết và phá vỡ cấu trúc mạng được hình thành một phần. Do đặc tính độc đáo của nó, các nhà nghiên cứu không ngừng khám phá các ứng dụng khác nhau của HPMC, hy vọng tạo ra các sản phẩm mới và cung cấp giải pháp tốt hơn cho người tiêu dùng trên toàn thế giới.
Thời gian đăng: 23-08-2023