Štruktúra polyvinylalkoholu, vlastnosti, použitie, riziká



polyvinylalkohol je polymér vinylalkoholu molekulového vzorca (C2H3OR) n, kde R predstavuje H alebo COCH3. V dôsledku nestability vinylalkoholu sa syntetizuje použitím vinylacetátu ako monoméru, ktorý polymerizuje pôvodný polyvinylacetát..

Následne dochádza k hydrolýze polyvinylacetátových esterov v prítomnosti hydroxidu sodného, ​​pričom acetát je nahradený oxyhydridovou skupinou (OH), čím vzniká polyvinylalkohol. Toto sa skladá hlavne z 1-3 diolových väzieb [-CH2-CH (OH) -CH2-CH (OH) -].

Tento alkohol môže tvoriť filmy s emulgačnou a adhezívnou kapacitou, ktoré vydržia silné namáhanie. Okrem toho, že je polyvinylalkohol flexibilným materiálom, je hygroskopický a veľmi rozpustný vo vode, pričom jeho vlastnosti ovplyvňuje stupeň hydratácie..

Spočiatku ho pripravili Hermann a Haehnel v roku 1924, hydrolyzovali polyvinylacetát hydroxidom draselným v prítomnosti etanolu..

Polyvinylalkohol sa môže použiť na výrobu fólií alebo fólií, ktoré sú prekážkami pre kyslík a arómy. To umožnilo jeho použitie pri balení potravín, čo je jej hlavným účelom, pretože na tento účel sa používa viac ako 30% jeho výroby..

index

  • 1 Štruktúra
  • 2 Vlastnosti
    • 2.1 Fyzický popis
    • 2.2 Zápach
    • 2.3 Teplota varu
    • 2.4 Teplota topenia
    • 2.5 Bod vzplanutia
    • 2.6 Rozpustnosť vo vode
    • 2.7 Rozpustnosť
    • 2.8 Hustota
    • 2.9 Tlak pár
    • 2.10 Stabilita
    • 2.11 Rozklad
    • 2.12 Viskozita
    • 2,13 pH
  • 3 Použitie
    • 3.1 Syntetika
    • 3.2 Vlákna a listy
    • 3.3 Rôzne
  • 4 Riziká
    • 4.1 Vdýchnutie
    • 4.2 Požitie
    • 4.3 Kontakt s pokožkou
    • 4.4 Kontakt s očami
    • 4.5 Chronická expozícia
  • 5 Referencie

štruktúra

Horný obrázok znázorňuje malý segment polymérneho reťazca polyvinylalkoholu. Atómy uzavreté v zátvorkách sa opakujú n-krát, až kým nedosiahnu metylové konce, CH3. Jeho štruktúra sa teda skladá zo série opakovaní skupín -CH2-CH (OH)-.

Všimnite si, že všetky odkazy sú jednoduché a preto uhlíky a kyslík majú sp hybridizáciu3. Čo to znamená? Že reťazce polyvinylalkoholu nie sú rovné, ale kľukaté a atómy H sa striedajú s ich stranami. To isté platí pre hydroxylové skupiny OH.

To znamená, že OH môže byť obrátený k jednej strane reťaze alebo k druhej, takže polárny charakter štruktúry je zachovaný jednotne v rámci toho istého reťazca..

Okrem toho sa môže striedať poradie vzhľadu OH. Napríklad odkazy -CH2-CH (OH) -CH2 obrázku nie sú jediným vzorom opakovania: tak sú CH2-CH (OH) -CH (OH). V druhom vzore je zvýšenie polárneho charakteru, pretože dve OH skupiny sú v susedných uhlíkoch.

Polyvinylalkohol môže mať jednoduchú, ale dynamickú a polárnu polymérnu štruktúru, ktorá má špeciálnu afinitu k molekulám vody a iným rozpúšťadlám, s ktorými môže interagovať vodíkovými väzbami: CH (O-H) - OH2.

vlastnosti

Fyzický popis

Biely krém, granule alebo prášok bez zápachu.

vône

toaletný.

Teplota varu

644 ° F až 760 mmHg (približne).

Teplota topenia

442 ° F (skúsenosti s rozkladom).

Bod zapálenia

175 ° F (79 ° C) otvorte pohár.

Rozpustnosť vo vode

Je rozpustný a zvyšuje rozpustnosť znížením molekulovej hmotnosti polyméru.

rozpustnosť

Je rozpustný v etanole, ale nerozpustný v iných organických rozpúšťadlách. Je nerozpustný v rozpúšťadlách z ropy. Prakticky nerozpustný v rastlinných a živočíšnych olejoch, v aromatických uhľovodíkoch, esteroch, éteroch a acetóne.

hustota

1,19 - 1,31 g / cm3.

Tlak pary

Takmer neexistuje.

stabilita

Ak sú odporúčané skladovacie podmienky, je stabilný.

rozklad

Keď sa zohreje na viac ako 200 ° C, rozloží sa, vyžaruje prenikavý a dráždivý dym.

viskozita

Medzi 4,8 a 5,8 mPa (4% roztok pri 20 ° C, čo zodpovedá priemernej molekulovej hmotnosti 26 000 až 30 000 g / mol).

Polyvinylalkohol má rôzne stupne na základe viskozity: super vysoká (molekulová hmotnosť 250 000 - 300 000 g / mol), vysoká viskozita (molekulová hmotnosť 170 000 - 220 000 g / mol, priemerná viskozita (molekulová hmotnosť 120 000 - 150 000 g / mol) a viskozita nízka (molekulová hmotnosť 25 000 - 35 000 g / mol).

Existuje vzťah priamej proporcionality medzi viskozitou polyvinylalkoholu a jeho molekulovou hmotnosťou.

pH

5,0 až 6,5 (4% ​​roztok).

aplikácie

umelej hmoty

-Je to materiál na syntézu iných polymérov, ako je polyvinylnitrát, ester kyseliny dusičnej a polyvinylalkohol. Polyvinylnitrát sa používa v niektorých pohonných látkach a výbušninách.

Vlákna a listy

-Polyvinylalkoholové vlákna majú kapacitu absorpcie vody o 30% vyššiu ako ostatné vlákna. To vám umožní nahradiť bavlnu v tých aplikáciách, kde je vlákno v kontakte s telom. Hmatový vjem látky vyrobenej z polyvinylalkoholu sa môže líšiť od toho, čo sa vyskytlo pred vlnou k podobnej látke pred povlečením..

-Listy z polyvinylalkoholu sa používajú v baleniach potravín, pretože majú schopnosť slúžiť ako bariéra pre kyslík a arómy. To zabraňuje oxidácii a strate chuti. Okrem toho zabraňuje vonkajším zápachom zasahovať do pôvodnej chuti jedla.

zmiešaný

-Používa sa na zahustenie a úpravu lepidla z polyvinylacetátu. Používa sa v obálkach vyrobených z listov polyvinylalkoholu v práčovniach na dávkovanie uvoľňovacích prostriedkov.

-Uteráky na ženskú hygienu, ako aj na inkontinenciu moču, sú balené v sáčkoch vyrobených z filmu biologicky odbúrateľného polyvinylalkoholu. Používa sa ako fixačný prostriedok na odber biologických vzoriek, najmä vzoriek stolice..

-Používa sa v očných kvapkách, ako sú umelé slzy, na liečbu očnej suchosti a ako lubrikant na použitie kontaktných šošoviek..

-Polyvinylalkoholový film alebo fólia sa používa v procese prenosu vody pri tlači. Okrem toho sa jeho vlákna používajú na vystuženie betónu. Rukavice na prácu so silnými kyselinami majú polyvinylalkoholový náter.

-Používajú sa pri výrobe kapsúl, ktoré sa môžu použiť na dodávanie liekov. Nízkomolekulárny polyvinylalkohol sa používa ako zložka antikoncepčných prípravkov určených na intravaginálne podávanie.

riziká

inhalácia

Keď sa polyvinylalkohol zahrieva nad 200 ° C, do očí, nosa a hrdla sa uvoľňuje dráždivý dym. Symptómy v očiach zahŕňajú slzenie, svrbenie a začervenanie. Medzitým sa v nose a hrdle objavuje pálivá bolesť.

požití

Nepredpokladá sa, že bude škodlivý.

Kontakt s pokožkou

Nepredpokladá sa, že bude škodlivý.

Kontakt s očami

Iba mechanické podráždenie.

Chronická expozícia

Nie sú žiadne údaje u ľudí. V štúdiách so zvieratami sa zistili niektoré potenciálne škodlivé účinky na zdravie. Bol pozorovaný pokles koncentrácie hemoglobínu a počtu erytrocytov a možná úplná inhibícia koagulácie. Existuje možnosť karcinogenézy, ako sa zistilo v štúdiách na zvieratách.

referencie

  1. PubChem (2018). Polyvinylalkohol. Prevzaté z: pubchem.ncbi.nlm.nih.gov
  2. Vinit Mehta (2018). Polyvinylalkohol: Vlastnosti, použitia a použitie. Prevzaté z: toppr.com
  3. Wikipedia. (2018). Polyvinylalkohol. Prevzaté z: en.wikipedia.org
  4. Mariano. (23. marec 2012). Polyvinylalkohol. Prevzaté z: tecnologiadelosplasticos.blogspot.com
  5. FAO. (2004). Polyvinylalkohol (PVA). [PDF]. Prevzaté z: fao.org
  6. Environmentálne zdravie a bezpečnosť. (2003). Polyvinylalkohol. Prevzaté z: terpconnect.umd.edu