Δομή πολυβινυλικής αλκοόλης, ιδιότητες, χρήσεις, κίνδυνοι



Το πολυβινυλική αλκοόλη είναι ένα πολυμερές βινυλικής αλκοόλης μοριακού τύπου (C2H3OR) n, όπου το R αντιπροσωπεύει Η ή COCH3. Λόγω της αστάθειας του μονομερούς βινυλο αλκοόλης που συντίθεται χρησιμοποιώντας ως οξικό βινύλιο, το οποίο πολυμερίζεται με αποτέλεσμα πολυβινυλοξικό.

Στη συνέχεια, υπάρχει μια εστερική υδρόλυση του οξικού πολυβινυλίου, με την παρουσία υδροξειδίου του νατρίου, που αντικαθίσταται από οξικό ομάδα oxihidrilo (ΟΗ), σχηματίζοντας έτσι το πολυβινυλική αλκοόλη. Αυτό αποτελείται κυρίως από 1-3 δεσμούς διόλης [-CH2-CH (OH) -CH2-CH (OH) -].

Αυτή η αλκοόλη μπορεί να σχηματίσει μεμβράνες με γαλακτωματοποιητική και συγκολλητική ικανότητα, οι οποίες μπορούν να αντέξουν ισχυρές καταπονήσεις. Εκτός του ότι είναι ένα εύκαμπτο υλικό, η πολυβινυλική αλκοόλη είναι υγροσκοπική και πολύ διαλυτή στο νερό, οι ιδιότητες της επηρεάζονται από το βαθμό ενυδάτωσης.

Αρχικά, παρασκευάστηκε από τους Hermann και Haehnel το 1924, υδρολύοντας οξικό πολυβινύλιο με υδροξείδιο του καλίου παρουσία αιθανόλης.

Η πολυβινυλική αλκοόλη μπορεί να χρησιμοποιηθεί στην κατασκευή φύλλων ή μεμβρανών που αποτελούν εμπόδιο για το οξυγόνο και τα αρώματα. Αυτό επέτρεψε τη χρησιμοποίησή του στη συσκευασία των τροφίμων, η οποία αποτελεί τη βασική της χρήση, καθώς περισσότερο από το 30% της παραγωγής της χρησιμοποιείται για το σκοπό αυτό.

Ευρετήριο

  • 1 Δομή
  • 2 Ιδιότητες
    • 2.1 Φυσική περιγραφή
    • 2.2 Οσμή
    • 2.3 Σημείο ζέσης
    • 2.4 Σημείο τήξης
    • 2.5 Σημείο ανάφλεξης
    • 2.6 Διαλυτότητα στο νερό
    • 2.7 Διαλυτότητα
    • 2.8 Πυκνότητα
    • 2.9 Πίεση ατμών
    • 2.10 Σταθερότητα
    • 2.11 Αποσύνθεση
    • 2.12 Ιξώδες
    • 2.13 ρΗ
  • 3 Χρήσεις
    • 3.1 Συνθετική
    • 3.2 Ίνες και φύλλα
    • 3.3 Διάφορα
  • 4 Κίνδυνοι
    • 4.1 Εισπνοή
    • 4.2 Κατάποση
    • 4.3 Επαφή με το δέρμα
    • 4.4 Επαφή με τα μάτια
    • 4.5 Χρόνια έκθεση
  • 5 Αναφορές

Δομή

Η άνω εικόνα απεικονίζει ένα μικρό τμήμα μιας αλυσίδας πολυμερούς πολυβινυλαλκοόλης. Τα άτομα που περικλείονται εντός των παρενθέσεων επαναλαμβάνονται n φορές μέχρι να φθάσουν στα μεθυλοειδή άκρα, CH3. Έτσι, η δομή του αποτελείται από μια σειρά επαναλήψεων των ομάδων -CH2-CH (OH)-.

Σημειώστε ότι όλοι οι σύνδεσμοι είναι απλοί και, ως εκ τούτου, οι άνθρακες και το οξυγόνο έχουν sp υβριδισμό3. Τι σημαίνει αυτό; Ότι οι αλυσίδες της πολυβινυλικής αλκοόλης δεν είναι ευθείες, αλλά ζιγκ-ζαγκ και με τα άτομα του Η να εναλλάσσονται στις πλευρές αυτών. Το ίδιο ισχύει και για τις ΟΗ υδροξυλομάδες.

Δηλαδή, το ΟΗ μπορεί να είναι στραμμένο προς την μία πλευρά της αλυσίδας ή του άλλου, έτσι ώστε ο πολικός χαρακτήρας της δομής να διατηρείται ομοιόμορφα σε όλη την ίδια.

Επιπλέον, η σειρά εμφάνισης του ΟΗ μπορεί να εναλλάσσεται. Για παράδειγμα, οι σύνδεσμοι -CH2-CH (OH) -CH2 της εικόνας δεν είναι το μόνο μοτίβο επανάληψης: έτσι και το CH2-CH (OH) -CH (OH). Στο δεύτερο μοτίβο υπάρχει μια αύξηση στον πολικό χαρακτήρα, επειδή δύο ομάδες ΟΗ βρίσκονται σε γειτονικούς άνθρακες.

Η πολυβινυλική αλκοόλη μπορεί να έχει μια απλή δυναμική και πολικές δομή πολυμερικού, αλλά το οποίο έχει ειδική συγγένεια για μόρια νερό και άλλους διαλύτες που μπορούν να αλληλεπιδράσουν με δεσμούς υδρογόνου: CH (OH) - ΟΗ2.

Ιδιότητες

Φυσική περιγραφή

Λευκή κρέμα χωρίς άοσμο, κόκκους ή σκόνη.

Οσμή

Τουαλέτα.

Σημείο ζέσεως

644 ° F έως 760 mmHg (περίπου).

Σημείο τήξης

442º F (αποδιοργάνωση).

Σημείο ανάφλεξης

175º F (79º C) ανοιχτό φλιτζάνι.

Διαλυτότητα στο νερό

Είναι διαλυτό, αυξάνοντας την διαλυτότητα μειώνοντας το μοριακό βάρος του πολυμερούς.

Διαλυτότητα

Είναι διαλυτό σε αιθανόλη, αλλά αδιάλυτο σε άλλους οργανικούς διαλύτες. Είναι αδιάλυτο σε διαλύτες από πετρέλαιο. Πρακτικά αδιάλυτο σε φυτικά και ζωικά έλαια, σε αρωματικούς υδρογονάνθρακες, εστέρες, αιθέρες και ακετόνη.

Πυκνότητα

1,19 - 1,31 g / cm3.

Πίεση ατμού

Σχεδόν ανύπαρκτο.

Σταθερότητα

Είναι σταθερό εάν συνιστώνται συνθήκες αποθήκευσης.

Αποσύνθεση

Όταν θερμαίνεται σε περισσότερο από 200 ° C αποσυντίθεται, εκπέμποντας ένα πικάντικο και ερεθιστικό καπνό.

Ιξώδες

Μεταξύ 4,8 και 5,8 mPa (διάλυμα 4% στους 20 ° C που αντιστοιχεί σε μέσο μοριακό βάρος 26,000 έως 30,000 g / mol).

Πολυβινυλική αλκοόλη έχει διαφορετικές ποιότητες βασίζονται επί του ιξώδους εξαιρετικά υψηλό (μοριακό βάρος -300.000 250,000 g / mol), υψηλού ιξώδους (μοριακό βάρος 170.000 έως 220.000 g / mol, μέσου ιξώδους (μοριακό βάρος 120.000 έως 150.000 g / mol) και το ιξώδες χαμηλό (μοριακό βάρος 25.000 - 35.000 g / mol).

Υπάρχει μια σχέση άμεσης αναλογικότητας μεταξύ του ιξώδους της πολυβινυλικής αλκοόλης και του μοριακού βάρους της.

ρΗ

5.0 έως 6.5 (διάλυμα 4%).

Χρησιμοποιεί

Συνθετικά

-Είναι ένα υλικό για τη σύνθεση άλλων πολυμερών όπως το νιτρικό πολυβινύλιο, ένας εστέρας νιτρικού οξέος και πολυβινυλική αλκοόλη. Το νιτρικό πολυβινύλιο χρησιμοποιείται σε μερικά προωθητικά και χυτά εκρηκτικά.

Ίνες και φύλλα

-Οι ίνες πολυβινυλαλκοόλης έχουν ικανότητα απορρόφησης νερού κατά 30% υψηλότερη από τις άλλες ίνες. Αυτό σας επιτρέπει να αντικαταστήσετε το βαμβάκι σε εκείνες τις χρήσεις όπου η ίνα είναι σε επαφή με το σώμα. Η απτική αίσθηση του υφάσματος που κατασκευάζεται από πολυβινυλική αλκοόλη μπορεί να ποικίλει από εκείνη που βίωσε πριν από το μαλλί στο παρόμοιο πριν από το λινάρι..

-Τα φύλλα πολυβινυλικής αλκοόλης χρησιμοποιούνται σε συσκευασίες τροφίμων, επειδή έχουν την ικανότητα να χρησιμεύουν ως φραγμός στο οξυγόνο και τα αρώματα. Αυτό εμποδίζει τα τρόφιμα να υποφέρουν από οξείδωση και να χάσουν τη γεύση τους. Επιπλέον, εμποδίζει τις εξωτερικές οσμές να παρεμποδίσουν την αρχική γεύση των τροφίμων.

Διάφορα

-Χρησιμοποιείται για να παχύνει και να τροποποιήσει την κόλλα οξικού πολυβινυλίου. Χρησιμοποιείται σε φακέλους κατασκευασμένους με φύλλα πολυβινυλικής αλκοόλης σε πλυντήρια για να δοθεί δόση απορρυπαντικών.

-Πετσέτες για τη γυναικεία υγιεινή, καθώς και για την ακράτεια ούρων, συσκευάζονται σε σακούλες που γίνεται με ένα βιοαποικοδομήσιμο φιλμ πολυβινυλικής αλκοόλης. Χρησιμοποιείται ως σταθεροποιητικό μέσο για τη συλλογή βιολογικών δειγμάτων, ιδιαίτερα δειγμάτων κοπράνων..

-Χρησιμοποιείται σε οφθαλμικές σταγόνες, όπως τεχνητά δάκρυα, για την αντιμετώπιση της ξηρότητας του οφθαλμού και ως λιπαντικό για τη χρήση φακών επαφής.

-Ένα φιλμ ή φύλλο πολυβινυλικής αλκοόλης χρησιμοποιείται στη διαδικασία μεταφοράς νερού κατά την εκτύπωση. Επιπλέον, οι ίνες του χρησιμοποιούνται για ενίσχυση σκυροδέματος. Τα γάντια για εργασία με ισχυρά οξέα έχουν επικάλυψη από πολυβινυλική αλκοόλη.

-Χρησιμοποιούνται στην παρασκευή καψουλών που μπορούν να χρησιμοποιηθούν για την προμήθεια φαρμάκων. Η πολυβινυλική αλκοόλη χαμηλού μοριακού βάρους χρησιμοποιείται ως συστατικό αντισυλληπτικών προϊόντων σχεδιασμένων για ενδοκολπική χορήγηση.

Κίνδυνοι

Εισπνοή

Όταν η πολυβινυλική αλκοόλη θερμαίνεται πάνω από 200 ° C, ένας ερεθιστικός καπνός απελευθερώνεται στα μάτια, τη μύτη και το λαιμό. Τα συμπτώματα στα μάτια περιλαμβάνουν σκίσιμο, κνησμό και ερυθρότητα. Εν τω μεταξύ, ο πόνος που προκαλεί καύση εμφανίζεται στη μύτη και στο λαιμό.

Κατάποση

Δεν αναμένεται να είναι επιβλαβής.

Επαφή με το δέρμα

Δεν αναμένεται να είναι επιβλαβής.

Επαφή με τα μάτια

Μόνο μηχανικός ερεθισμός.

Χρόνια έκθεση

Δεν υπάρχουν δεδομένα στον άνθρωπο. Σε μελέτες με ζώα βρέθηκαν κάποιες δυνητικά επιβλαβείς επιδράσεις στην υγεία. Παρατηρήθηκε πτώση της συγκέντρωσης της αιμοσφαιρίνης και του αριθμού των ερυθροκυττάρων και μια πιθανή πλήρη αναστολή της πήξης. Υπάρχει η δυνατότητα καρκινογένεσης όπως έχει παρατηρηθεί σε μελέτες σε ζώα.

Αναφορές

  1. PubChem (2018). Πολυβινυλική αλκοόλη. Από: pubchem.ncbi.nlm.nih.gov
  2. Vinit Mehta (2018). Πολυβινυλική αλκοόλη: ιδιότητες, χρήσεις και εφαρμογή. Από: toppr.com
  3. Wikipedia. (2018). Πολυβινυλική αλκοόλη. Λαμβάνεται από: en.wikipedia.org
  4. Μαριάνο (23 Μαρτίου 2012). Πολυβινυλική αλκοόλη. Λαμβάνεται από: tecnologiadelosplasticos.blogspot.com
  5. FAO. (2004). Πολυβινυλική αλκοόλη (PVA). [PDF] Λαμβάνεται από: fao.org
  6. Περιβαλλοντική Υγεία και Ασφάλεια. (2003). Πολυβινυλική αλκοόλη. Από: terpconnect.umd.edu