Como a Hidroxipropil Metilcelulose (HPMC) é produzida?

Hidroxipropilmetilcelulose, também conhecida como HPMC. É feito de celulose de algodão altamente pura. E é eterificado em condições alcalinas. HPMC tem capacidade de espessamento, drenagem de sal, estabilidade de PH e retenção de água. Além disso, possui excelente estabilidade e excelentes propriedades de formação de filme. E também possui uma ampla gama de resistência enzimática, dispersibilidade e adesão.

A hidroxipropilmetilcelulose é solúvel em água e na maioria dos c polares e proporção apropriada de etanol / água, propanol / água, dicloroetano, etc. É insolúvel em éter, acetona e etanol anidro. E também se dissolve em água fria em uma solução coloidal clara ou turva. A solução aquosa tem atividade de superfície, alta transparência e desempenho estável.

A hidroxipropilmetilcelulose tem propriedades de gel térmico e a solução aquosa do produto forma precipitação de gel após o aquecimento. E então ele se dissolve após o resfriamento. A temperatura do gel de diferentes especificações do produto é diferente. A solubilidade varia com a viscosidade. Quanto menor a viscosidade, maior a solubilidade e as diferentes especificações do HPMC. Suas propriedades têm algumas diferenças. HPMC dissolvido em água não é afetado pelo valor de PH.

I. Como o HPMC é produzido?

De um modo geral, o processo de produção de HPMC pode ser dividido em duas categorias. Método da primeira fase gasosa. E o segundo método da fase líquida.

1. Método da fase líquida

Ao usar este método, a matéria-prima geralmente é algodão refinado. Em seguida, um britador de junta o esmaga. Ou o algodão fino é alcalinizado e eterizado com uma mistura binária de solventes orgânicos. A massa resultante é processada em lote e peletizada em altas temperaturas.

O processo em fase líquida tem as seguintes vantagens.

Primeiro, a pressão interna do equipamento de processo de reação é pequena. Portanto, os requisitos de capacidade de pressão do equipamento são baixos e menos perigosos.

Em segundo lugar, a celulose é impregnada na solução alcalina para expandir e alcalinizar totalmente a celulose alcalina uniforme. E a solução alcalina para o inchaço da penetração da celulose é melhor.

Terceiro, o reator de eterificação é pequeno e a celulose alcalina pode ser um inchaço uniforme. Portanto, a qualidade do produto é fácil de controlar, pode obter o grau de substituição e a viscosidade é mais uniforme. Os produtos podem ser obtidos com substituição e viscosidade mais uniformes, e as variedades podem ser alteradas.

2. Método da fase de vapor

Neste método, a polpa de madeira é usada como matéria-prima. A alcalinização e a eterificação são realizadas no mesmo equipamento de reação. O processo de reação é controlado por meios automáticos avançados, e a temperatura e a pressão podem ser controladas. Após a conclusão da reação, o excesso de clorometano e o subproduto éter dimetílico entram no sistema de recuperação na forma gasosa. E eles são reciclados separadamente.

O processo de refino e purificação é realizado em um filtro prensa rotativo contínuo. A britagem é realizada em um pulverizador de produto acabado de alta eficiência. Além disso, é seco, um processo que reduz o excesso de umidade. Além disso, os processos auxiliares, como mistura e embalagem, também são totalmente automatizados.

II. Sobre as quatro formulações e processos de produção de HPMC.

De acordo com os diferentes requisitos de índice de desempenho, o processo de preparação e a tecnologia do HPMC também são diferentes. A seguir estão exemplos de quatro tipos de formulações e processos de produção de HPMC.

1. O sistema de pasta consiste em uma mistura de celulose triturada na proporção de 80, hidróxido de sódio na proporção de 26 e tolueno na proporção de 950.

Se a proporção de hidróxido de sódio 106 na concentração de 50% for misturada ao sistema de chorume e aquecida por 30 minutos. Em seguida, o metanol e a água são evaporados. Em seguida, 120 de CH3X e 10 de óxido de propileno foram adicionados ao sistema de chorume e reagiram a uma temperatura de 60-120°C por 1,5 horas. O produto final foi prontamente solúvel em água com um grau de substituição de metila de 2,0 e substituição de hidroxipropila de 0,1.

2. Sob condições de barreira ao oxigênio, celulose triturada, soda cáustica a 50%, óxido de propileno e clorometano foram adicionados ao tanque de lama na proporção de 20:40:90:200. A pasta foi bombeada para o reator a uma pressão de 1,7-1,9 MPa e temperatura de 80 ° C sob agitação constante por cerca de 30 minutos de cada vez. Em seguida, a pasta foi transportada para o estágio de lavagem e purificação a uma pressão de 1,7-1,9 MPa para obter 27,5% de metoxi (teor de massa) e 6,5% de hidroxipropil. O produto era facilmente solúvel em água com viscosidade de 14000 MPa.

Da mesma forma, a celulose triturada, 50% de álcali, óxido de propileno e clorometano foram misturados no tanque de polpa na proporção de 20:36:90:130 a uma pressão de 1,7-1,9 MPa e uma temperatura de 80°C no reator sob agitação constante, que levou cerca de 30 minutos de cada vez. O produto resultante é dissolvido em metanol e contém 20,5% de metoxi (em massa) e 0,5% de hidroxipropil.

3. Os produtos de hidroxipropilmetilcelulose são necessários em algumas indústrias. Como na indústria de espessamento de revestimentos, produtos hidroxipropilmetilcelulose solúveis em água com álcool. Tem como objetivo evitar o uso de metanol e dicloroetano.

O HPMC co-solúvel em álcool-água é um produto HPMC com alto teor de hidroxipropil. Também pode ser usado em comprimidos, vários revestimentos solúveis em água e soluções de álcool anidro.

O HPMC co-solúvel em álcool-água é termoplástico e solúvel em água. Sua estrutura é caracterizada pela presença de 0,4-0,8 metil DS e 1,5-1,8 hidroxipropila MS, e a soma de metil DS e hidroxipropila MS deve ser maior que 1,8. A síntese de hidroxipropilmetilcelulose solúvel em álcool requer a eterificação de 1,54 unidades de óxido de propileno misturado com 0,4-0,8 partes de clorometano.

4. Este processo de produção permite a dissolução do produto hidroxipropilmetilcelulose em etanol anidro.

Primeiro, uma concentração de 50% de pó de algodão refinado e solução aquosa de NaOH é preparada na proporção de 20:14. Em seguida, óxido de propileno e clorometano foram adicionados e misturados totalmente na proporção de 80:16. Em seguida, a pasta completamente misturada foi aquecida a 60 ° C durante 90 min e reagiu por 5,5 h. Por fim, o produto final foi obtido após o descarregamento e pós-tratamento. O grau de substituição é de 0,58 para metila e 1,58 para hidroxipropil.

O produto final se dissolve rapidamente em etanol anidro. Forma uma solução límpida, incolor e viscosa. Também é solúvel em água e tem uma temperatura de gel de 43°C em água.

Temos vindo a desenvolver novas tecnologias e processos para satisfazer as necessidades específicas de vários campos. Como explorar processos de produção contínua para HPMC. Além da hidroxialquil metilcelulose, outros éteres híbridos foram desenvolvidos. Éteres híbridos solúveis em água de três grupos contendo três substituintes foram desenvolvidos. Eles são alquil, carboximetil e hidroxialquil – por exemplo, hidroxipropilmetilcelulose (HPMC).

Métodos Zeisser aprimorados ou técnicas cromatográficas permitem a análise de seus grupos metoxi e hidroxialquil.

III. HPMC pode ser usado em quais campos?

1. Indústria da construção. Como agente de retenção de água e retardador de argamassa de cimento para fazer bombeamento de argamassa. Pode ser usado para gesso, gesso, massa em pó ou outros materiais de construção.

É eficaz como aditivo em adesivos para melhorar a aplicabilidade e prolongar o tempo de operabilidade. Também pode reduzir a quantidade de cimento usada para colar ladrilhos e mármore. Bem como para decorações de plástico e para colar reforços. A propriedade de retenção de água da hidroxipropilmetilcelulose faz com que a pasta não rache após a aplicação. Porque seca muito rápido e aumenta a resistência após o endurecimento.

2. Indústria de fabricação de cerâmica. É amplamente utilizado como aglutinante na fabricação de produtos cerâmicos.

3. Indústria de revestimentos. Como espessante, dispersante e estabilizador na indústria de revestimentos. É compatível com água ou solventes orgânicos como removedor de tinta.

4. Impressão a tinta. Como espessante, dispersante e estabilizador na indústria de tintas, com boa solubilidade em água ou solventes orgânicos.

5. Plásticos. Como agente desmoldante, agente amaciante, lubrificante, etc.

6. Cloreto de polivinilo. É usado como dispersante na produção de cloreto de polivinila. E é o principal auxiliar para a preparação do PVC por polimerização em suspensão.

7. Outro. Também é usado na indústria de produtos de papel de couro, preservação de frutas e vegetais, indústria têxtil, etc.

8. Indústria farmacêutica. Materiais de revestimento, materiais de filme, materiais poliméricos de controle de velocidade para formulações de liberação lenta, estabilizadores, auxiliar de suspensão, aglutinante de comprimidos e intensificador de viscosidade.