Polüvinüülalkoholi struktuur, omadused, kasutusalad, riskid



The polüvinüülalkohol on molekulaarse valemiga vinüülalkoholi polümeer (C2H3OR) n, kus R on H või COCH3. Vinüülalkoholi ebastabiilsuse tõttu sünteesitakse see vinüülatsetaadina monomeerina, mis polümeriseerib päritolu polüvinüülatsetaati.

Järgnevalt toimub naatriumhüdroksiidi juuresolekul polüvinüülatsetaatestrite hüdrolüüs, kusjuures atsetaat asendatakse oksühüdriidrühmaga (OH), moodustades seega polüvinüülalkoholi. See koosneb peamiselt 1-3 dioolsidemest [-CH2-CH (OH) -CH2-CH (OH) -].

See alkohol võib moodustada emulgeerimis- ja kleepumisvõimega kilesid, mis võivad taluda tugevaid pingeid. Lisaks sellele, et polüvinüülalkohol on paindlik materjal, on see hügroskoopne ja vees väga hästi lahustuv, selle omadusi mõjutab hüdratatsiooniaste..

Esialgu valmistas see Hermann ja Haehnel 1924. aastal, hüdrolüüsides polüvinüülatsetaati kaaliumhüdroksiidiga etanooli juuresolekul..

Polüvinüülalkoholi võib kasutada lehtede või kilede valmistamiseks, mis on hapniku ja aroomi takistused. See on võimaldanud seda kasutada toidu pakendamisel, kuna see on selle peamine kasutusala, kuna selleks kasutatakse rohkem kui 30% selle toodangust..

Indeks

  • 1 Struktuur
  • 2 Atribuudid
    • 2.1 Füüsiline kirjeldus
    • 2.2 Lõhn
    • 2.3 Keemistemperatuur
    • 2.4 Sulamistemperatuur
    • 2.5 Leekpunkt
    • 2.6 Vees lahustuv
    • 2.7 Lahustuvus
    • 2.8 Tihedus
    • 2.9 Aururõhk
    • 2.10 Stabiilsus
    • 2.11 Lagunemine
    • 2.12 Viskoossus
    • 2,13 pH
  • 3 Kasutamine
    • 3.1 Sünteetika
    • 3.2 Kiud ja lehed
    • 3.3 Mitmesugused
  • 4 Riskid
    • 4.1 Sissehingamine
    • 4.2 Allaneelamine
    • 4.3 Kokkupuude nahaga
    • 4.4 Kokkupuude silmadega
    • 4.5 Krooniline kokkupuude
  • 5 Viited

Struktuur

Ülemine pilt illustreerib väikest segmenti polüvinüülalkoholi polümeeri ahelast. Sulgudes olevad aatomid korratakse n korda, kuni nad jõuavad metüülotsadeni, CH3. Seega koosneb selle struktuur rühmade -CH korduste seeriast2-CH (OH)-.

Pange tähele, et kõik lingid on lihtsad ja seetõttu on süsinikul ja hapnikul hübridisatsioon3. Mida see tähendab? Polüvinüülalkoholi ahelad ei ole sirged, vaid siksakitud ja H-aatomid vahelduvad nende külgedega. Sama kehtib OH-hüdroksüülrühmade kohta.

See tähendab, et OH võib olla ahela ühe külje või teise poole, nii et struktuuri polaarsus on säilinud ühtlaselt kogu selle.

Lisaks võib OH-i välimuse järjekord asendada. Näiteks lingid -CH2-CH (OH) -CH2 pilt ei ole ainus kordusmuster: nii on ka CH2-CH (OH) -CH (OH). Teises mudelis on suurenenud polaarne iseloom, sest kaks OH-rühma on külgnevates süsinikuaatomites.

Polüvinüülalkoholil võib olla lihtne, kuid dünaamiline ja polaarne polümeerstruktuur, mis omab erilist afiinsust veemolekulide ja teiste lahustite suhtes, millega see võib vesiniksidemetega reageerida: CH (O-H) -OH2.

Omadused

Füüsiline kirjeldus

Lõhnatu valge kreem, graanulid või pulber.

Lõhn

Tualettruum.

Keemistemperatuur

644–760 mmHg (ligikaudu).

Sulamistemperatuur

442 ° F (kogemuste lagunemine).

Süütepunkt

175ºF (79 ° C) avatud tassi.

Lahustuvus vees

See on lahustuv, suurendades lahustuvust, vähendades polümeeri molekulmassi.

Lahustuvus

See lahustub etanoolis, kuid ei lahustu teistes orgaanilistes lahustites. See ei lahustu naftast lahustites. Taime- ja loomsetes õlides, aromaatsetes süsivesinikutes, estrites, eetrites ja atsetoonis praktiliselt lahustumatu.

Tihedus

1,19 - 1,31 g / cm3.

Aururõhk

Peaaegu olematu.

Stabiilsus

See on stabiilne, kui soovitatakse säilitamistingimusi.

Lagunemine

Kui see kuumutatakse üle 200 ºC, laguneb, tekitades teravat ja ärritavat suitset.

Viskoossus

4,8 kuni 5,8 mPa (4% lahus 20 ° C juures, mis vastab keskmisele molekulmassile 26 000 kuni 30 000 g / mol).

Polüvinüülalkoholil on viskoossusel põhinevad erinevad kvaliteediklassid: super kõrge (molekulmass 250 000 -300000 g / mol), kõrge viskoossus (molekulmass 170 000 - 220 000 g / mol, keskmine viskoossus (molekulmass 120 000 - 150 000 g / mol) ja viskoossus madal (molekulmass 25 000 - 35 000 g / mol).

Polüvinüülalkoholi viskoossuse ja molekulmassi vahel on otsene proportsionaalsus.

pH

5,0 kuni 6,5 (4% ​​lahus).

Kasutamine

Sünteetika

-See on materjal teiste polümeeride, nagu polüvinüülnitraat, lämmastikhappe ester ja polüvinüülalkohol, sünteesimiseks. Polüvinüülnitraati kasutatakse mõnedes raketikütustes ja vormitavates lõhkeainetes.

Kiud ja lehed

-Polüvinüülalkoholi kiudude veeimavusvõime on teistest kiududest 30% kõrgem. See võimaldab teil puuvilla asendada sellistel juhtudel, kui kiud on kehaga kokku puutunud. Polüvinüülalkoholist valmistatud kangaste kombatav tunne võib varieeruda sellest, mis enne villat on kogenud sarnaseks enne pesu..

-Toidupakendites kasutatakse polüvinüülalkoholi lehti, sest sellel on võime kaitsta hapnikku ja aroome. See takistab toidu oksüdeerumist ja maitse kaotamist. Lisaks takistab see väliste lõhnade sekkumist toidu algsele maitsele.

Mitmesugused

-Seda kasutatakse polüvinüülatsetaadi liimi paksendamiseks ja modifitseerimiseks. Seda kasutatakse pesupesudes polüvinüülalkoholi lehtedega tehtud ümbrikes, mis annavad detergentide vabanemise.

-Naiste hügieeni, samuti uriinipidamatuse rätikud on pakitud kottidesse, mis on valmistatud biolaguneva polüvinüülalkoholi kilega. Seda kasutatakse fiksaatorina bioloogiliste proovide, eriti väljaheidete proovide kogumiseks..

-Seda kasutatakse silmatilkades, nagu kunstlikud pisarad, silmade kuivuse raviks ja kontaktläätsede kasutamiseks määrdeainena..

-Trükkimisel kasutatakse vee ülekandmisel polüvinüülalkoholi kile või fooliumi. Lisaks kasutatakse selle kiude betooni tugevdamiseks. Tugevate hapetega töötamisel on kindad polüvinüülalkoholi kattega.

-Neid kasutatakse kapslite valmistamiseks, mida saab kasutada ravimite tarnimisel. Madala molekulmassiga polüvinüülalkoholi kasutatakse rasestumisvastaste toodete komponendina, mis on mõeldud intravaginaalseks manustamiseks.

Riskid

Sissehingamine

Kui polüvinüülalkoholi kuumutatakse üle 200 ° C, eraldub silmade, nina ja kurgu ärritav suits. Sümptomid silmades hõlmavad rebimist, sügelust ja punetust. Vahepeal tekib nina ja kurgus põletav valu.

Allaneelamine

See ei ole kahjulik.

Kokkupuude nahaga

See ei ole kahjulik.

Silma sattumine

Ainult mehaaniline ärritus.

Krooniline kokkupuude

Inimestel puuduvad andmed. Loomadega läbiviidud uuringutes leiti mõningaid potentsiaalselt kahjulikke mõjusid tervisele. Täheldati hemoglobiini kontsentratsiooni langust ja erütrotsüütide arvu ning võimalikku koagulatsiooni täielikku pärssimist. On olemas kantserogeneesi võimalus, nagu on täheldatud loomkatsetes.

Viited

  1. PubChem (2018). Polüvinüülalkohol. Välja võetud: pubchem.ncbi.nlm.nih.gov
  2. Vinit Mehta (2018). Polüvinüülalkohol: omadused, kasutusalad ja rakendused. Välja võetud: toppr.com
  3. Wikipedia. (2018). Polüvinüülalkohol. Vastu võetud: en.wikipedia.org
  4. Mariano (23. märts 2012). Polüvinüülalkohol. Välja võetud: tecnologiadelosplasticos.blogspot.com
  5. FAO. (2004). Polüvinüülalkohol (PVA). [PDF] Välja võetud: fao.org
  6. Keskkonna tervis ja ohutus. (2003). Polüvinüülalkohol. Vastu võetud: terpconnect.umd.edu