
جدول المحتويات
I. ما هو HPMC؟
السمات الرئيسية لـ HPMC
بوليمر غير أيوني غير قابل للذوبان في الماء;
قدرة الهلام الحراري، التصلب بعد التسخين;
وهو قابل للتحلل الحيوي ومتوافق حيوياً، ومناسب للاستخدامات الكيميائية والصيدلانية اليومية;
خصائص تشكيل غشاء ممتازة، تستخدم على نطاق واسع في الطلاءات والمواد اللاصقة.
ثانيًا. هيكل HPMC: التركيب الكيميائي والجزيئي
1. نظرة عامة على التركيب الكيميائي
تتكون HPMC من العمود الفقري للسليولوز ومجموعات الهيدروكسيل (-OH) التي يتم استبدالها جزئيًا بمجموعات الميثوكسي (-OCH3) ومجموعات الهيدروكسي بروبيل (-CH2CH2CHOHCH3).
مجموعات هيدروكسي بروبيل محبة للماء بدرجة كبيرة وتساعد HPMC على التشتت في الماء.
مجموعات الميثيل كارهة للماء بدرجة كبيرة وتؤثر على خصائص تشكيل الأغشية والثبات الحراري.
يختلف أداء HPMC بشكل كبير اعتمادًا على نسبة هاتين المجموعتين.
تحدد هذه العناصر البديلة خصائصه الرئيسية:
درجة الاستبدال (DS): عدد مجموعات الهيدروكسيل المستبدلة بمجموعات الميثيل.
الاستبدال المولاري (MS): متوسط عدد مجموعات الهيدروكسي بروبيل لكل وحدة جلوكوز.
2. كيف يؤثر التركيب على الخصائص
كلما زادت درجة الإحلال (درجة الاستبدال)، زادت قوة كره الماء والقدرة على تشكيل الأغشية. تنخفض قابلية الذوبان في الماء البارد، لكن مقاومة درجات الحرارة تكون أفضل.
يمكن أن يؤدي ارتفاع التصلب المتعدد العالي (الاستبدال المولاري) إلى زيادة احتباس الماء والذوبان.
وازن بين DS وMS لتحسين اللزوجة ودرجة حرارة التجلط.
3. الوزن الجزيئي وتأثيره
يتراوح الوزن الجزيئي ل HPMC من عشرات الآلاف إلى مئات الآلاف، مما يؤثر بشكل مباشر على اللزوجة:
تتمتع HPMC ذات الوزن الجزيئي الأعلى بلزوجة أعلى وهي مناسبة لتطبيقات التكثيف مثل الملاط الأسمنتي أو الطلاءات.
يمكن استخدام المتغيرات ذات الوزن الجزيئي المنخفض في السيناريوهات التي تتطلب الذوبان السريع، مثل المعلقات الصيدلانية والمحاليل العينية.
ثالثًا. كيف تؤثر بنية HPMC على الخصائص
1. احتباس الماء
2. التحكم في التثخين واللزوجة
يمكن استخدام HPMC كمعدّل انسيابية للتحكم في سيولة وقوام الدهانات والطلاءات والمنظفات. يتم تحديد اللزوجة حسب الوزن الجزيئي ودرجة الاستبدال.
3. خصائص تشكيل الأغشية
يسمح التوازن بين مجموعتي هيدروكسي بروبيل وميثيل HPMC بتكوين أغشية مرنة، مثل طلاء الأقراص التي ليس من السهل كسرها، وهو مهم أيضًا في الطلاءات.
4. الالتصاق وقابلية المعالجة
إن HPMC قادرة على تحسين تماسك الملاط الأسمنتي وزمن فتحه، مما يجعلها مادة مضافة مهمة لملاط البناء والمواد اللاصقة للبلاط.

رابعا. هيكل HPMC في تطبيقات مختلفة
1. صناعة البناء والتشييد
معجون الجدران والملاط: يحسن من احتباس الماء ويمنع التشقق.
ملاط ذاتي التسوية: يضمن سلاسة البناء وإطالة وقت الفتح.
نظام العزل الخارجي (EIFS):: يساعد على تحسين التصاق وثبات طبقة العزل.
2. صناعة الأدوية
طلاء القرص: يوفر طبقة واقية ناعمة للإطلاق المتحكم فيه.
الكبسولات: تستخدم للطلاء العام للكبسولات، والتي ليس من السهل أن تصبح هشة في ظروف الرطوبة المنخفضة.
المعلقات والمحاليل العينية: ضمان اللزوجة والثبات المناسبين.
العقاقير ذات الإطلاق المتحكم فيه: يمكن استخدام HPMC في أقراص المصفوفة المحبة للماء لضبط وقت إطلاق الدواء.
3. الدهانات والطلاءات
يستخدم كمكثف لتحسين التغطية ومنع ترسيب الصبغة.
يتميز بخصائص مضادة للترهل لضمان تطبيق موحد.
تعزيز التصاق الطلاءات ومتانتها.
تحسين الخصائص الانسيابية وتحسين التدفق والتسوية.

4. المواد الكيميائية والمنظفات اليومية
يستخدم كمكثف للشامبو وصابون اليدين والمستحضرات.
يعمل على استقرار التركيبات لمنع انفصال المكونات.
يعزز ثبات الرغوة في المنظفات وجل الاستحمام.
يستخدم كمادة رابطة ومعزز للقوام في معجون الأسنان.
V. كيفية اختيار HPMC المناسب بناءً على التركيب المناسب
يعتمد اختيار درجة HPMC المناسبة على العوامل التالية:
اللزوجة:: لزوجة أعلى للاستخدامات الإنشائية ولزوجة أقل للاستخدامات الصيدلانية.
درجة الاستبدال:: مُحسَّن لخصائص محددة مثل احتباس الماء أو تكوين غشاء.
درجة الاستبدال:: مهم جدًا للتطبيقات الغذائية والصيدلانية التي تتطلب خواص حرارية مضبوطة.
ثبات الأس الهيدروجيني:: تعمل الدرجات المختلفة بشكل أفضل في الظروف الحمضية أو المحايدة.
التوافق مع المكونات الأخرى:: ضمان التركيب الأمثل في الأنظمة متعددة المكونات.