하이드록시프로필 메틸셀룰로오스의 특성

하이드록시프로필 메틸셀룰로오스는 일종의 비이온성 셀룰로오스 혼합 에테르입니다. 이온성 메틸 카르복시메틸 셀룰로오스 혼합 에테르와 달리 중금속과 반응하지 않습니다. 하이드록시프로필 메틸셀룰로오스의 메톡실 함량과 하이드록시프로필 함량의 비율이 다르고 점도가 다르기 때문에 메톡실 함량이 높고 하이드록시프로필 함량이 낮은 등 다양한 특성을 가진 품종이 많이 있습니다. 성능은 메틸 셀룰로오스의 성능에 가깝지만 성능은 낮습니다. 메톡실 함량과 높은 하이드록시프로필 함량은 하이드록시프로필 메틸 셀룰로오스에 가깝습니다. 그러나 품종마다 히드록시프로필기나 메톡실기가 소량만 함유되어 있음에도 불구하고 유기용매에 대한 용해도나 수용액에서 응집온도에 큰 차이가 있다.

(1) 히드록시프로필 메틸셀룰로오스의 용해도 특성
①하이드록시프로필메틸셀룰로오스의 물에 대한 용해도 하이드록시프로필메틸셀룰로오스는 실제로 프로필렌옥사이드(메톡시프로필렌)로 변성된 메틸셀룰로오스의 일종이므로 여전히 메틸셀룰로오스와 동일한 성질을 가지고 있습니다. 셀룰로오스는 냉수 용해성과 온수 불용성의 유사한 특성을 가지고 있습니다. 그러나 변형된 하이드록시프로필 그룹으로 인해 뜨거운 물에서의 겔화 온도는 메틸 셀룰로오스보다 훨씬 높습니다. 예를 들어, 2% 메톡시 함량 치환도 DS=0.73, 히드록시프로필 함량 MS=0.46인 히드록시프로필 메틸셀룰로오스 수용액의 점도는 20°C에서 500mpa·s이고, 겔 온도는 100°C에 가깝게 도달할 수 있는 반면, 같은 온도에서 메틸 셀룰로오스의 온도는 약 55°C에 불과합니다. 물에 대한 용해도도 크게 향상되었습니다. 예를 들어 분쇄된 히드록시프로필메틸셀룰로오스(과립형상 0.2~0.5mm, 20°C, 4% 수용액 점도 2pa·s)는 상온에서 냉각 없이 물에 쉽게 용해됩니다.

②하이드록시프로필메틸셀룰로오스의 유기용매에 대한 용해도 하이드록시프로필메틸셀룰로오스는 유기용매에 대한 용해도도 메틸셀룰로오스보다 우수합니다. 2.1 이상의 제품의 경우 히드록시프로필 MS=1.5~1.8 및 메톡시 DS=0.2~1.0을 함유하는 고점도 히드록시프로필 메틸셀룰로오스(총 치환도가 1.8 이상)는 무수 메탄올 및 에탄올 용액에 용해됩니다. 중간, 열가소성 및 수용성 . 또한 염화메틸렌, 클로로포름과 같은 염소화 탄화수소와 아세톤, 이소프로판올, 디아세톤 알코올과 같은 유기용매에도 용해됩니다. 유기 용매에 대한 용해도는 수용성보다 낫습니다.

(2) 히드록시프로필메틸셀룰로오스의 점도에 영향을 미치는 인자 히드록시프로필메틸셀룰로오스의 표준점도 정량은 다른 셀룰로오스에테르와 동일하며, 2% 수용액을 표준으로 하여 20℃에서 측정한다. 동일한 제품의 점도는 농도가 증가함에 따라 증가합니다. 동일한 농도에서 분자량이 다른 제품의 경우 분자량이 더 큰 제품의 점도가 더 높습니다. 온도와의 관계는 메틸셀룰로오스의 관계와 유사합니다. 온도가 상승하면 점도가 감소하기 시작하지만, 일정 온도에 도달하면 점도가 갑자기 상승하여 겔화가 발생합니다. 저점도 제품의 겔 온도는 더 높습니다. 높다. 겔점은 에테르의 점도와 관련될 뿐만 아니라 에테르의 메톡실기와 히드록시프로필기의 조성비, 전체 치환도의 크기와도 관련이 있다. 하이드록시프로필 메틸셀룰로오스 역시 가가소성이며, 그 용액은 효소 분해 가능성을 제외하고 점도 저하 없이 실온에서 안정하다는 점에 유의해야 합니다.

(3) 하이드록시프로필 메틸셀룰로오스의 내염성 하이드록시프로필 메틸셀룰로오스는 비이온성 에테르이기 때문에 다른 이온성 셀룰로오스 에테르와 달리 물 매질에서 이온화되지 않습니다. 예를 들어 카르복시메틸 셀룰로오스는 중금속 이온과 반응하여 용액에서 침전됩니다. 염화물, 브롬화물, 인산염, 질산염 등의 일반염류는 수용액에 첨가해도 침전되지 않습니다. 그러나 소금의 첨가는 수용액의 응집 온도에 어느 정도 영향을 미칩니다. 염분 농도가 증가하면 겔 온도는 감소합니다. 염 농도가 응집점보다 낮으면 용액의 점도가 증가하는 경향이 있습니다. 따라서 일정량의 소금이 첨가됩니다. , 적용시 보다 경제적으로 증점 효과를 얻을 수 있습니다. 따라서 일부 응용 분야에서는 증점 효과를 얻기 위해 더 높은 농도의 에테르 용액보다 셀룰로오스 에테르와 염의 혼합물을 사용하는 것이 더 좋습니다.

(4) 하이드록시프로필메틸셀룰로오스 산 및 내알칼리성 하이드록시프로필 메틸셀룰로오스는 일반적으로 산과 알칼리에 안정하며 pH 2~12 범위에서는 영향을 받지 않습니다. 포름산, 아세트산, 구연산, 숙신산, 인산, 붕산 등과 같은 일정량의 가벼운 산을 견딜 수 있습니다. 그러나 농축된 산은 점도를 낮추는 효과가 있습니다. 가성소다, 가성칼륨, 석회수와 같은 알칼리는 아무런 영향을 미치지 않지만 용액의 점도를 약간 증가시킨 다음 천천히 감소시킬 수 있습니다.

(5) 하이드록시프로필 메틸셀룰로오스의 상용성 하이드록시프로필 메틸셀룰로오스 용액은 수용성 고분자 화합물과 혼합되어 점도가 높고 균일하고 투명한 용액을 형성할 수 있습니다. 이러한 고분자 화합물에는 폴리에틸렌 글리콜, 폴리비닐 아세테이트, 폴리실리콘, 폴리메틸비닐실록산, 하이드록시에틸 셀룰로오스 및 메틸 셀룰로오스가 포함됩니다. 아라비아검, 로커스트콩검, 카라야검 등 천연고분자화합물도 용액과의 상용성이 좋다. 하이드록시프로필메틸셀룰로오스는 스테아르산이나 팔미트산의 만니톨 에스테르나 소르비톨 에스테르와 혼합할 수도 있고, 글리세린, 소르비톨, 만니톨 등과 혼합할 수도 있으며 이들 화합물은 하이드록시프로필 메틸셀룰로오스 셀룰로오스용 가소제로 사용할 수 있다.

(6) 히드록시프로필메틸셀룰로오스의 불용성 수용성 셀룰로오스 에테르는 알데히드와 표면 가교를 할 수 있어 이들 수용성 에테르가 용액 중에 침전되어 물에 불용성이 된다. 하이드록시프로필 메틸셀룰로오스를 불용성으로 만드는 알데히드에는 포름알데히드, 글리옥살, 숙신산 알데히드, 아디프알데히드 등이 있습니다. 포름알데히드를 사용할 때는 용액의 pH 값에 특별한 주의를 기울여야 하며, 그 중 글리옥살이 더 빨리 반응하므로 글리옥살이 가교제로 흔히 사용됩니다. 산업 생산의 대리인. 용액 내 이러한 종류의 가교제의 양은 에테르 질량의 0.2%~10%, 바람직하게는 7%~10%이며, 예를 들어 글리옥살의 3.3%~6%가 가장 적합합니다. 일반적으로 처리온도는 0~30℃, 처리시간은 1~120분이다. 가교 반응은 산성 조건에서 수행되어야 합니다. 일반적으로 용액에 무기 강산이나 유기 카르복실산을 먼저 첨가하여 용액의 pH를 약 2~6, 바람직하게는 4~6으로 조정한 후 알데히드를 첨가하여 가교 반응을 수행합니다. 사용되는 산으로는 염산, 황산, 인산, 포름산, 아세트산, 수산화아세트산, 숙신산, 구연산 등이 있는데 포름산이나 아세트산을 사용하는 것이 바람직하고 포름산이 최적이다. 또한, 용액이 원하는 pH 범위 내에서 가교 반응을 일으키도록 산과 알데히드를 동시에 첨가할 수도 있습니다. 이 반응은 셀룰로오스 에테르 제조 공정 중 최종 처리 공정에서 자주 사용됩니다. 셀룰로오스 에테르가 불용성인 후에는 사용이 편리합니다.

세척 및 정화용 물은 20~25℃입니다. 제품 사용 시, 제품의 용액에 알칼리성 물질을 첨가하여 용액의 pH를 알칼리성으로 조정하면 제품이 용액에 빠르게 용해됩니다. 이 방법은 셀룰로오스 에테르 용액을 필름으로 만들어 불용성 필름으로 만든 후 필름을 처리하는 데에도 적용할 수 있습니다.

(7) 히드록시프로필메틸셀룰로오스의 효소저항성 이론상 각 무수글루코스기에 단단히 결합된 치환기와 같은 셀룰로오스 유도체는 미생물 침식에 취약하지 않으나 실제로 완제품의 치환값이 1을 초과하면 미생물에 의한 침식을 당하게 된다. 또한 효소에 의해 분해되는데, 이는 셀룰로오스 사슬의 각 기의 치환도가 충분히 균일하지 않고, 치환되지 않은 무수글루코스기를 미생물이 침식할 수 있음을 의미합니다. 당은 미생물의 영양분으로 형성되고 흡수됩니다. 따라서, 셀룰로오스의 에테르화 치환도가 증가하면, 셀룰로오스 에테르의 효소 침식에 대한 저항성도 증가할 것입니다. 보고에 따르면 통제된 조건에서 효소의 가수분해 결과, 하이드록시프로필 메틸셀룰로오스(DS=1.9)의 잔류 점도는 13.2%, 메틸셀룰로오스(DS=1.83)는 7.3%, 메틸셀룰로오스(DS=1.66)는 3.8%, 하이드록시에틸 셀룰로오스는 1.7%이다. 하이드록시프로필 메틸셀룰로오스는 강력한 항효소 능력을 가지고 있음을 알 수 있습니다. 따라서 하이드록시프로필 메틸셀룰로오스의 우수한 효소 저항성과 우수한 분산성, 증점성 및 필름 형성 특성이 결합되어 수성 유화 코팅 등에 사용되며 일반적으로 방부제를 첨가할 필요가 없습니다. 다만, 용액의 장기간 보관이나 외부로부터의 오염 가능성을 대비하여 예방조치로 방부제를 첨가할 수 있으며, 용액의 최종 요구사항에 따라 선택을 결정할 수 있다. 페닐수은초산, 불화규산망간은 효과적인 방부제이지만 모두 독성이 있으므로 사용에 주의가 필요합니다. 일반적으로 용량 1리터당 페닐수은 아세테이트 1~5mg을 용액에 첨가할 수 있습니다.

(8) 하이드록시프로필 메틸셀룰로오스 필름의 성능 하이드록시프로필 메틸셀룰로오스는 필름 형성 특성이 우수합니다. 그 수용액 또는 유기용매 용액을 유리판 위에 코팅하고 건조 후 자유로워진다. 컬러가 있고 투명하며 질긴 필름입니다. 습기에 대한 저항력이 뛰어나고 고온에서도 견고하게 유지됩니다. 흡습성 가소제를 첨가하면 신율과 유연성을 향상시킬 수 있습니다. 유연성 향상 측면에서는 글리세린, 소르비톨 등의 가소제가 가장 적합하다. 일반적으로 용액 농도는 2%~3%이고, 가소제의 양은 셀룰로오스 에테르의 10%~20%입니다. 가소제 함량이 너무 높으면 습도가 높을 때 콜로이드 탈수 수축이 발생합니다. 가소제를 첨가한 필름의 인장강도는 가소제를 첨가하지 않은 필름에 비해 훨씬 크며 첨가량이 증가할수록 증가합니다. 필름의 흡습성은 가소제의 양이 증가할수록 증가합니다.