羥丙基甲基纖維素HPMC介紹及應用方法和應用領域

羥 丙 基 甲 基 纖 維 素
羥丙基甲基纖維素羥丙基甲基纖維素別名為羥丙甲纖維素；纖維素羥丙基甲基醚； Hypromellose，Cellulose。本品選用高度純凈的棉纖維素作為原料，在堿性條件下經專門醚化而制得，全過程在自動化監控下完成，不含任何動物器官和油脂等活性成分。
1 介紹
  羥丙基甲基纖維素羥丙基甲基纖維素別名為羥丙甲纖維素；纖維素羥丙基甲基醚； Hypromellose，Cellulose。本品選用高度純凈的棉纖維素作為原料，在堿性條件下經專門醚化而制得，全過程在自動化監控下完成，不含任何動物器官和油脂等活性成分。本品為非離子型纖維素醚，外觀為白色的粉末，無嗅無味。
2 基本信息
  中文名稱:羥丙基甲基纖維素
中文別名:HPMC;羥丙甲纖維素
英文名稱:Hydroxy Propyl Methyl Cellulose
英文別名:HPMC; (2R,3R,4S,5R,6S)-3,4,5-trimethoxy-2-(methoxymethyl)-6-[(2R,3R,4S,5R,6R)-4,5,6-trimethoxy-2-(methoxymethyl)tetrahydropyran-3-yl]oxy-tetrahydropyran; 1-[[(2R,3R,4S,5R,6S)-3,4,5-tris(2-hydroxypropoxy)-6-[(2R,3R,4S,5R,6R)-4,5,6-tris(2-hydroxypropoxy)-2-(2-hydroxypropoxymethyl)tetrahydropyran-3-yl]oxy-tetrahydropyran-2-yl]methoxy]propan-2-ol
CAS:9004-65-3
分子式:C56H108O30
分子量:1261.4387
3 物理性狀
  溶于水及大多數極性c和適當比例的乙醇/水、丙醇/水、二氯乙烷等，在乙醚、丙酮、無水乙醇中不溶，在冷水中溶脹成澄清或微濁的膠體溶液。水溶液具有表面
  羥丙基甲基纖維素分子式
  活性，透明度高、性能穩定。HPMC具有熱凝膠性質，產品水溶液加熱后形成凝膠析出，冷卻后又溶解，不同規格的產品凝膠溫度不同。溶解度隨粘度而變化，粘度越低，溶解度越大，不同規格的HPMC其性質有一定差異，HPMC在水中溶解不受PH值影響。顆粒度：100目通過率大于98.5%。堆密度：0.25-0.70g/ (通常0.4g/ 左右)，比重1.26-1.31。變色溫度：180-200℃,炭化溫度：280-300℃。甲氧基值19.0%一30.0%，羥丙基值4%～12%。黏度(22℃，2%)5～200000mPa .s。凝膠溫度(0.2%)50一90℃。HPMC具有增稠能力，排鹽性、PH穩定性、保水性、尺寸穩定性、優良的成膜性以及廣泛的耐酶性、分散性和粘結性等特點。
4 化學性質
  1、外觀(guan)：白(bai)色(se)或類(lei)白(bai)色(se)粉末(mo)。

  羥丙基甲基纖維素
                                                    

  
2、顆粒度；100目通過率大于98.5%；80目通過率100%。特殊規格的粒徑40～60目。3、炭化溫度：280-300℃
4、視密度：0.25-0.70g/cm(通常在0.5g/cm左右)，比重1.26-1.31。
5、變色溫度：190-200℃
6、表面張力：2%水溶液為42-56dyn/cm.
7、溶解性能：溶于水及部分溶劑，如適當比例的乙醇/水、丙醇/水等。水溶液具有表面活性。透明性高，性能穩定，不同規格的產品凝膠溫度不同，溶解度隨粘度而變化，粘度愈低，溶解度愈大，不同規格HPMC其性能有一定差異，HPMC在水中的溶解不受pH值影響。
8、HPMC隨甲氧基含量減少、凝膠點升高、水溶解度下降，表面活性也下降。
9、HPMC還具有增稠能力，耐鹽性低灰粉、pH穩定性、保水性、尺寸穩定性、優良的成膜性、以及廣泛的耐酶性、分散性和粘結性等特點。
5 合成方法
  1.將精制棉纖維素用堿液在35-40℃處理半小時，壓榨，將纖維素粉碎，于35℃適當進行老化，使所得的堿纖平均聚合度在所需的范圍內。將堿纖維投入醚化釜，依次加入環氧丙烷和氯甲烷，在50-80℃醚化5h，最高壓力約1.8MPa。然后在90℃的熱水中加入適量鹽酸及草酸洗滌物料，使體積膨大。用離心機脫水。洗滌至中性，當物料中含水量低于60%時，以130℃的熱空氣流干燥至含5%以下。最后粉碎過20目篩得成品。
6 用途介紹
  1.建筑業：作為水泥砂漿的保水劑、緩凝劑使砂漿具有泵送性。在抹灰漿、石膏料、膩子粉或其他的建材 作為黏合劑，提高涂抹性和延長可操作時間。 用作粘貼瓷磚、大理石、塑料裝飾，粘貼增強劑，還可以減少水泥用量。 HPMC的保水性能使漿料在涂抹后不會因干得太快而龜裂，增強硬化后強度。
2.陶瓷制造業：在陶瓷產品制造中廣泛用作黏合劑。
3.涂料業：在涂料業作為增稠劑、分散劑和穩定劑，在水或有機溶劑中都具有良好相溶性。作為脫漆劑。
4.油墨印刷：在油墨業作為增稠劑、分散劑和穩定劑，在水或有機溶劑中都具有良好相溶性。
5.塑料：作成形脫模劑、軟化劑、潤滑劑等。
6.聚氯乙烯：聚氯乙烯生產中做分散劑，系懸浮聚合制備PVC的主要助劑。
7.其它：本品還廣泛用于皮革、紙制品業、果蔬保鮮和紡織業等。
8.醫藥行業：包衣材料；膜材；緩釋制劑的控速聚合物材料；穩定劑；助懸劑；片劑黏合劑；增黏劑
8 溶解方法
  1. 所有型號均可以采用干混法加入到物料中；
2. 需要直接要加入到常溫水溶液中時，最好采用冷水分散型,加入后一般在10-90分鐘才能增稠；
3. 普通型號先用熱水攪拌分散后，加入冷水攪拌冷卻后即可溶解；
4. 溶解時如發生結塊包裹現象，是因為攪拌不充分或普通型號直接加入到冷水中的原因，此時應快速攪拌。
5. 溶解時如果產生氣泡，可以靜置2-12小時（具體時間由溶液稠度決定）或抽真空、加壓等方法去除，也可以加入適量的消泡劑。
9 測定方法
  方法名稱： 羥丙甲纖維素---羥丙氧基的測定---羥丙氧基測定法
應用范圍： 本方法采用羥丙氧基測定法測定羥丙甲纖維素中羥丙氧基的含量。
本方法適用于羥丙甲纖維素。
方法原理： 供試品照羥丙氧基測定法，計算羥丙氧基的含量。
試劑： 1. 30%（g/g）三氧化鉻溶液
2.氫氧化鈉滴定液（0.02mol/L）
3. 酚酞指示液
4.碳酸氫鈉
5.稀硫酸
6.碘化鉀
7.硫代硫酸鈉滴定液（0.02mol/L）
8.淀粉指示液
儀器設備：
試樣制備： 1.氫氧化鈉滴定液（0.02mol/L）
配制：取澄清的氫氧化鈉飽和溶液5.6mL，加新沸過的冷水使成1000mL。
標定：取在105℃干燥至恒重的基準鄰苯二甲酸氫鉀約6g，精密稱定，加新沸過的冷水50mL，振搖，使其盡量溶解；加酚酞指示液2滴，用本液滴定，在接近終點時，應使鄰苯二甲酸氫鉀完全溶解，滴定至溶液顯粉紅色。每1mL氫氧化鈉滴定液（1mol/L）相當于20.42mg的鄰苯二甲酸氫鉀。根據本液的消耗量與鄰苯二甲酸氫鉀的取用量，算出本液的濃度。定量稀釋5倍，使濃度成0.02mol/L。
貯藏：置聚乙烯塑料瓶中，密封保存；塞中有2孔，孔內各插入玻璃管1支，1管與鈉石灰管相連，1管供吸出本液使用。
2. 酚酞指示液
取酚酞1g，加乙醇100mL使溶解
3.硫代硫酸鈉滴定液（0.02mol/L）
配制：取硫代硫酸鈉26g與無水碳酸鈉0.20g，加新沸過的冷水適量使溶解成1000mL，搖勻，放置1個月后濾過。
標定：取在120℃干燥恒重的基準重鉻酸鉀約0.15g，精密稱定，置碘瓶中，加水50mL使溶解，加碘化鉀2.0g ，輕輕振搖使溶解，加稀硫酸40mL，搖勻，密塞；在暗處放置10分鐘后，加水250mL稀釋，用本液滴定至近終點時，加淀粉指示液3mL，繼續滴定至藍色消失而顯亮綠色，并將滴定的結果用空白試驗校正。每1mL硫代硫酸鈉（0.1mol/L）相當于4.903g的重鉻酸鉀。根據本液的消耗量與重鉻酸鉀的取用量，算出本液的濃度，即得。定量稀釋5倍，使濃度成0.02mol/L。
室溫在25℃以上是，應將反應液及稀釋用水降溫至約20℃。
4.淀粉指示液
取可溶性淀粉0.5g，加水5mL攪勻后，緩緩傾入100mL沸水中，隨加隨攪拌，繼續煮沸2分鐘，放冷，傾出上清液，即得。本液應臨用新制。
操作步驟： 取本品0.1g，精密稱定，置蒸餾瓶D中，加30%（g/g）三氯化鎘溶液10mL。于蒸汽發生管B中裝入水至接頭處，連接蒸餾裝置。將B與D均浸入油浴中（可為甘油），使油浴液面與D瓶中三氯化鎘溶液液面相一致，開啟冷卻水，必要時通入氮氣流并控制其流速為每秒鐘1個氣泡。于30分鐘內將油浴升溫至155oC，并維持此溫度至收集蒸餾液50mL，將冷凝管自分餾柱上取下，用水沖洗，洗滌并入收集液中加酚酞指示液3滴，用滴定至pH值為6.9～7.1（用酸度計測定），記下消耗的容積V1（mL）而后加碳酸氫鈉0.5g與稀硫酸10mL，靜置至不再產生二氧化碳為止，加碘化鉀1.0g，密塞，搖勻，置暗處放置5分鐘，加淀粉指示液1mL，用硫代硫酸鈉滴定液（0.02mol/L）滴定至終點，記下消耗的容積V2（mL）。另作空白試驗，分別記下消耗的氫氧化鈉滴定液（0.02mol/L）與硫代硫酸鈉滴定液（0.02mol/L）的容積Va與Vb（mL）。計算羥丙氧基含量。
注：“精密稱取”系指稱取重量應準確至所稱取重量的千分之一。
10 安全性
  健康危害：本品安全無毒,可作食品添加劑,無熱量，對皮膚、黏膜接觸無刺激。一般認為是安全的（FDA1985），每日容許攝入量25mg/kg（FAO/WHO 1985），操作時應佩帶防護用品。
環境影響：避免任意拋撒使粉塵飛揚造成空氣污染。
物理及化學性危害：避免與火源接觸，在密閉環境中應避免形成大量的粉塵，防止爆炸性危害。
運儲事項：
注意防曬防雨防潮，避直接光照，密封于干燥處存放。
安全術語
S24/25Avoid contact with skin and eyes.
避免與皮膚和眼睛接觸。
12 應用領域
12.1 建筑工業
  1、水泥砂漿：提高水泥－砂的分散性，大幅度改善砂漿的可塑性和保水性，對防止裂紋有效果，可增強水泥強度。
2、瓷磚水泥：提高壓制瓷磚砂漿的可塑性、保水性、提高瓷磚的膠接力，防止粉化。
3、石棉等耐火材料的涂復：作為懸浮安劑，流動性改善劑，還提高對基底的膠接力。
4、石膏混凝漿料：改善保水性和加工性，提高對基底的膠粘力。
5、接縫水泥：添加于石膏板用的接縫水泥中，改善流動性和保水性。
6、乳膠油灰：改善以樹脂乳膠為基礎油灰的流動性和保水性。
7、灰泥：作為代替天然物的漿糊，能改善保水性，提高同基底的膠接力。
8、涂料：作為乳膠涂料的增塑劑，對改善涂料及膩子粉的操作性能和流動性的改善有作用。
9、噴涂涂料：對防止水泥系或乳膠系噴涂只得料填料下沉和改善流動性及噴束圖形有良好效果。
10、水泥、石膏二次制品：作為水泥－石棉系等水硬性物質的壓出成型粘結劑使用，提高流動性，能得到均一的成型品。
11、纖維壁：由于抗酶抗細菌作用，作為砂壁的粘合劑是有效的。
12、其它：可以利用作稀薄膠泥砂灰漿和泥水工操作人作用的（PC版）的氣泡保持劑。
12.2 化學工業
  1、氯乙烯、亞乙烯基的聚合：作為聚合時懸安定劑，分散劑，可以同乙烯醇（PVA ）羥丙基纖維素（HPC）并用，能控制粒形和粒子的分布。
2、膠接劑：作為墻紙的膠接劑，代替淀粉通常可以同醋酸乙烯乳膠涂料并用。
3、農藥：添加于殺蟲劑，除草劑中，能提高噴射時的粘附效果。
4、膠乳：提高瀝青乳膠的乳化安定劑，丁苯橡膠（SBR）膠乳的增稠劑。
5、粘結劑：作為鉛筆、蠟筆的成型粘合劑。
12.3 化妝品
  1、洗發劑：提高洗發劑、洗濯劑、洗凈劑的粘度和氣泡的安定性。
2、牙膏：改善牙膏的流動性。
12.4 食品工業
  1、柑橘罐頭：防止在保存中由于柑甙分解而泛白變質而達到保鮮作用。
2、冷食果制品：添加于果子露、冰中等中，使口感更好。
3、調味汁：作為調味汁、蕃茄醬的乳化安定劑或增稠劑。
4、冷水涂復上光：用于冷凍魚貯藏，能防止變色，品質降低，用甲基纖維素或羥丙基甲基纖維素水溶液涂復上光后，再凍上冰層。
5、藥片的粘合劑：作為藥片、藥粒的成型粘合劑，粘合“同時崩潰性”（服用時迅速溶化崩潰分散性）良好。
12.5 醫藥工業
  1、包復：將包復劑制成有機溶劑的溶液或者水溶液給藥片，特別是給制成的顆粒進行噴霧包復。
2、緩下劑：以每天2－3克，每次1－2G的投料量，于4－5天顯出效果。
3、眼藥：由于甲基纖維素水溶液的滲透壓與眼淚相同，因此對眼睛刺激小，添加眼藥中，作為接觸眼球水晶體的潤滑劑。
4、膠凍劑：作為膠凍狀外用藥或者軟膏的基料。
5、浸漬藥：作為增稠劑，保水劑。
12.6 窯業
  1、電子材料：作為陶瓷電密器，鐵酸鹽礬土磁器的壓出成型的粘合劑，可以同1.2－丙二醇并用。
2、釉藥：用作陶瓷器的釉藥及與瓷漆配合，能改善膠接性和加工性。
3、耐火砂漿：添加于耐火磚砂漿或者澆注型爐材中，能改善可塑性和保水性。
12.7 其它
  1、纖維：作為印染料漿糊用于顏料、硼土林染料、鹽基性染料、紡織用染料，另外，在木棉的波紋加工中，可以同熱硬化樹脂并用。
2、紙：用于復寫紙的皮面上膠和耐油加工等方面。
3、皮革：作為最后潤滑或者一次性膠接劑使用。
4、水性墨水：添加于水基性墨水、墨汁中，作為增稠劑、成膜劑。
5、煙草(cao)：作為再生煙草(cao)的粘合劑(ji)。