美国道化学Methocel纤维素醚产品介绍（5）-性质（粉末）

该产品最初装入容器而被密封时，会吸收少量或不吸收大量湿气，而一旦启开容器，不管怎样，它们文学创作空气中吸湿。因此，当称取“暴露”的Methocel产品时，总重量的一部分则为水。关于含湿的重量必须计算，以保证使用正确重量的Methocel产品去获得所需的粘度。为了尽量减少吸湿，打开的容器必须再予严密密封。Methocel K牌号产品的吸湿速度稍微大于Methocel A和Methocel HB牌号产品。不管怎样，在一个单一产品内，吸湿速度几乎相同的、典型的吸湿见下图：

图2Methocel产品25℃时的RH湿含量平衡

2、水溶液的热凝胶作用

该产品在水溶液中间具有独特的溶解性，这些产品被加热到某一特定温度以上就不溶于水，而可分散于水中，如果温度被降低到这个温度以下，则该产品又恢复溶解并使溶解性随着温度的降低而增加。

每一种Methocel纤维素醚（A、E、F、J、K和HB牌号）的溶液，当其加热时，各有其特定的热凝胶温度。这种热溶解性与其它天然的和合成的胶相比较，对许多特殊用途是一种宝贵的性质。必须注意，Methocel纤维素醚只有被放入溶液后才能显示出凝胶现象。

这种特定的凝胶温度由于脱水葡萄糖基所获得的取代基团的性质和数量而受影响，因此，每一种Methocel纤维素醚产品亦随着起变化。在“A”牌号的可用粘度范围以内，低粘度产品的凝胶点基本上高于高粘度产品。关于其他的Methocel牌号的高、低粘度之间的范围是比较狭窄的。所有的Methocel牌号产品，增加其浓度，则会造成凝胶温度的降低。

表8列出每个牌号的产品在百分之2水溶液的凝胶温度。在其它浓度的溶液时，将保持类似的相对次序。

表8各种Methocel纤维素醚产品（百分之2溶液）的凝胶点

可用这样的假定来解释凝胶现象；当在溶解过程时，这种长的类似螺纹的高聚物分子与水分子层相连结，因而增加产品容积。这水分子的作用如润滑油它有能力使长的纤维素醚链之间距离拉开，给予溶液具有易于倾倒的粘稠液体性质。如果温度增高，则粘度开始降低，这样或多或少解除了水分子增加的能力，而使水分子外层遭到破裂，当足以使依附的水分子从纤维素醚链驱出时，就失去了润滑作用使链闭合，从而使溶液凝胶。

如果温度增高到超过热凝胶点以上，则能驱出更多的水分子，在凝胶结构方面产生进一步的变化。这种凝胶现象在冷却时可复元。典型的Methocel产品的溶液在温度增高时的行为见下图3：

（1）搅动对凝胶结构的影响

该产品水溶液在加热时所产生的凝胶结构随所用的Methocel牌号而异。如果采用缓慢升温以制备一种需要的热凝胶时，则得到一种坚固有弹性的凝胶，可使用Methocel A纤维素醚产品，如果需要获得一种柔软的，非橡胶状的凝胶，可以采用Methocel F或E的产品，若是使用甲基纤维素，则其热凝胶受到妨碍。Methocel K和Methocel J产品表示出它们对热凝胶不够敏感。

搅动可影响凝胶的强度和表观凝胶温度。当凝胶时被连续强烈搅动时可破坏早期凝胶结构，以及改变最后凝胶的结构和强度，这种最后结构决定于所有这些因素。

（2）浓度对凝胶的影响

如果将Methocel纤维素醚溶液的温度升高，则在凝胶之前，该溶液即发生模糊，并使粘度开始升高，据此，如果浓度过高，则该溶液变成一种柔软或坚固的凝胶；如果浓度低于百分之0.5，则会形成一种特殊的凝胶颗粒的流体混合物和水，而不是一种坚固凝胶。

图3 Methocel A4M、Methocel K4M 百分之1水溶液的凝胶化作用

通常Methocel的浓度增高，则降低凝胶温度，如果Methocel A产品的浓度每增加百分之2，则凝胶温度降低10℃，而Methocel F产品溶液的浓度每增加百分之2，其凝胶温度仅降低4℃。

如果将Methocel产品的凝胶温度系列与一规定浓度相比较，可发现较高粘度的产品具有较低的凝胶点，这凝胶点虽有许多可变的因素而在实际组份的试验下，通常是适用的。

（3）添加剂对凝胶的影响

添加剂可以或者增高或者降低凝胶温度。一种添加剂的特殊浓度可以增高凝胶温度；而另一种添加剂的相同浓度则可以降低凝胶温度。凝胶温度的降低是离子存在的一种作用，较高的离子电荷可较大的降低凝胶温度。如果需要制备一种高凝胶温度和拟用添加剂降低凝胶温度，可使用凝胶温度高于所需凝胶温度的一种Methocel产品，若添加剂增加能引起达到凝胶的浓度，则热凝胶温度降低。

代表性添加剂和它们对各种Methocel纤维素醚产品的影响见表9：在百分之2的Methocel纤维素醚溶液中加入特定的添加剂后对凝胶温度的影响。

表9在百分之2的Methocel纤维素醚溶液中加入特定的添加剂后对凝胶温度的影响

*特殊粘度等级混合制成

表中的化合物庶糖，乙醇和二种聚乙二醇能提高凝胶温度。末列入的其它化合物能提高凝胶温度的包括Armac2,Armac HDT2Hyamine 16223硫氰酸碱金属盐和尿素。

1. The Dow Chem Co

2. Armour and Co

3. Rohm Hass CO

（4）添加剂可有效的提高凝胶点，其凝胶温度随所用添加剂的化学性质和Methocel纤维素醚产品的牌号而异。例如，一种特定和添加剂可提高Methocel A或Methocel HB产品溶液的热凝胶温度4℃，Methocel F溶液为10℃，和Methocel K溶液大于20℃。

Methocel溶液凝胶点的提高是与增加提高凝胶点的添加剂浓度成正比例。在百分之2Methocel A的水溶液中含有百分之10体积浓度的乙醇，其凝胶点温度比纯的Methocel A水溶液高10℃，若为百分之15体积浓度的乙醇，其凝胶温度可提高10℃以上。

Methocel F溶液中含有百分之10浓度的丙二醇，其凝胶温度比纯的水溶液提高6℃。若为含有百分之15浓度的丙二醇，其凝胶温度可提高11℃。下图表示添加剂的浓度和代表性的Methocel产品凝胶温度之间的关系。

3、在非水溶液溶剂中的溶解性

Methocel产品在非水溶液中间的溶解性随失水葡萄糖链上所取代基团的性质和数量而异。羟丙基甲基纤维素Methocel E和Methocel J牌号，又如羟丁基甲基纤维素Methocel HB牌号可作为用户所要求在非溶液中间的溶解性或适合性的选择产品，由于经表面处理的产品在水溶液中间能达到控制分散和溶解速率的要求，所以它们无必要非水溶液中间。