하이드록시프로필메틸셀룰로오스(HPMC)는 다기능 특성으로 인해 많은 산업 분야에서 주요 원료가 된 화합물입니다. 일반적으로 식품 첨가물, 화장품 증점제, 심지어 많은 의약품의 의료 성분으로 사용됩니다. HPMC의 고유한 특성은 요변성 거동으로, 특정 조건에서 점도와 흐름 특성을 변경할 수 있습니다. 또한, 고점도 HPMC와 저점도 HPMC 모두 이러한 특성을 갖고 있어 겔 온도 이하에서도 요변성을 나타냅니다.
HPMC에서는 압력을 가하거나 교반할 때 용액이 전단 묽어져 점도가 감소할 때 요변성이 발생합니다. 이 동작은 되돌릴 수도 있습니다. 응력이 제거되고 용액이 정지되면 점도가 천천히 더 높은 상태로 돌아갑니다. 이러한 고유한 특성으로 인해 HPMC는 더 원활하게 적용하고 더 쉽게 처리할 수 있으므로 많은 산업 분야에서 귀중한 구성 요소가 됩니다.
비이온성 하이드로콜로이드인 HPMC는 물에서 팽창하여 겔을 형성합니다. 팽윤 및 겔화 정도는 중합체의 분자량 및 농도, 용액의 pH 및 온도에 따라 달라집니다. 고점도 HPMC는 일반적으로 분자량이 크고 점도가 높은 겔을 생성하는 반면, 점도가 낮은 HPMC는 분자량이 낮고 점성이 낮은 겔을 생성합니다. 그러나 이러한 성능 차이에도 불구하고 두 유형의 HPMC 모두 분자 수준에서 발생하는 구조적 변화로 인해 요변성을 나타냅니다.
HPMC의 요변성 거동은 전단 응력으로 인한 폴리머 사슬 정렬의 결과입니다. HPMC에 전단응력이 가해지면 고분자 사슬이 응력이 가해진 방향으로 정렬되면서 응력이 없을 때 존재했던 3차원 망상구조가 파괴된다. 네트워크가 중단되면 용액 점도가 감소합니다. 응력이 제거되면 폴리머 사슬이 원래 방향을 따라 재배열되어 네트워크가 재구성되고 점도가 복원됩니다.
HPMC는 또한 겔화 온도 이하에서 요변성을 나타냅니다. 겔 온도는 고분자 사슬이 교차 결합하여 3차원 네트워크를 형성하여 겔을 형성하는 온도입니다. 이는 폴리머 용액의 농도, 분자량 및 pH에 따라 달라집니다. 생성된 젤은 점도가 높으며 압력 하에서 빠르게 변하지 않습니다. 그러나 겔화 온도 이하에서는 HPMC 용액이 액체로 남아있으나 부분적으로 형성된 네트워크 구조로 인해 여전히 요변성 거동을 나타냅니다. 이러한 부분으로 형성된 네트워크는 압력에 의해 분해되어 점도가 감소합니다. 이러한 동작은 교반할 때 용액이 쉽게 흘러야 하는 많은 응용 분야에서 유용합니다.
HPMC는 몇 가지 독특한 특성을 지닌 다용도 화학물질이며, 그 중 하나는 요변성(thixotropic) 특성입니다. 고점도 및 저점도 HPMC 모두 이러한 특성을 가지며 겔 온도 이하에서도 요변성을 나타냅니다. 이러한 특성으로 인해 HPMC는 원활한 적용을 보장하기 위해 쉬운 흐름을 처리하는 솔루션이 필요한 많은 산업 분야에서 귀중한 구성 요소입니다. 고점도 HPMC와 저점도 HPMC의 특성 차이에도 불구하고 부분적으로 형성된 네트워크 구조의 정렬 및 붕괴로 인해 요변성 거동이 발생합니다. HPMC의 고유한 특성으로 인해 연구자들은 새로운 제품을 만들고 전 세계 소비자에게 더 나은 솔루션을 제공하기를 희망하면서 HPMC의 다양한 응용 분야를 끊임없이 탐색하고 있습니다.
게시 시간: 2023년 8월 23일