Polyvinyylialkoholin rakenne, ominaisuudet, käyttötavat, riskit

polyvinyylialkoholi on polymeeri, jossa on molekyylikaavan vinyylialkoholia (C₂H₃OR) n, jossa R on H tai COCH₃. Vinyylialkoholin epävakauden takia se syntetisoidaan käyttäen vinyyliasetaattia monomeerina, joka polymeroi alkuperäistä polyvinyyliasetaattia.

Tämän jälkeen polyvinyyliasetaattiestereiden hydrolyysi tapahtuu natriumhydroksidin läsnä ollessa, jolloin asetaatti korvataan oksihydridiryhmällä (OH), jolloin muodostuu polyvinyylialkoholi. Tämä koostuu pääasiassa 1-3 diolisidoksesta [-CH₂-CH (OH) -CH₂-CH (OH) -].

Tämä alkoholi voi muodostaa elokuvia, joissa on emulgointia ja liimakapasiteettia, jotka kestävät vahvoja rasituksia. Sen lisäksi, että polyvinyylialkoholi on joustava materiaali, se on hygroskooppinen ja hyvin liukeneva veteen, sen hydraatiotaso vaikuttaa siihen..

Aluksi se valmisti Hermann ja Haehnel vuonna 1924, hydrolysoimalla polyvinyyliasetaattia kaliumhydroksidilla etanolin läsnä ollessa..

Polyvinyylialkoholia voidaan käyttää valmistettaessa levyjä tai kalvoja, jotka ovat hapen ja aromien esteitä. Tämä on mahdollistanut sen, että sitä voidaan käyttää elintarvikkeiden pakkaamisessa, sillä se on sen pääasiallinen käyttö, koska yli 30 prosenttia sen tuotannosta käytetään tähän tarkoitukseen..

indeksi

• 1 Rakenne
• 2 Ominaisuudet
  • 2.1 Fyysinen kuvaus
  • 2.2 Haju
  • 2.3 Kiehumispiste
  • 2.4 Sulamispiste
  • 2.5 Leimahduspiste
  • 2.6 Liukoisuus veteen
  • 2.7 Liukoisuus
  • 2.8 Tiheys
  • 2.9 Höyrynpaine
  • 2.10 Stabiilisuus
  • 2.11 Hajoaminen
  • 2.12 Viskositeetti
  • 2,13 pH
• 3 Käyttö
  • 3.1 Synteettiset materiaalit
  • 3.2 Kuidut ja levyt
  • 3.3 Sekalaiset
• 4 Riskit
  • 4.1 Hengitys
  • 4.2 Nieleminen
  • 4.3 Ihokosketus
  • 4.4 Silmäkosketus
  • 4.5 Krooninen altistuminen
• 5 Viitteet

rakenne

Ylempi kuva kuvaa pientä segmenttiä polyvinyylialkoholipolymeeriketjusta. Suluissa olevat atomit toistetaan n kertaa, kunnes ne saavuttavat metyyli- päät, CH₃. Siten sen rakenne koostuu joukosta ryhmien -CH toistoja₂-CH (OH)-.

Huomaa, että kaikki linkit ovat yksinkertaisia ​​ja siksi hiilellä ja hapella on spibridisaatio³. Mitä se tarkoittaa? Polyvinyylialkoholin ketjut eivät ole suoria, vaan siksakoituja ja H: n atomeja vuorottelevat näiden sivuilla. Sama pätee OH-hydroksyyliryhmiin.

Toisin sanoen OH voi olla ketjun toisella puolella tai toisella, joten rakenteen polaarinen luonne säilyy yhtenäisesti koko samassa.

Lisäksi OH: n ulkonäköjärjestys voi olla vuorotteleva. Esimerkiksi linkit -CH₂-CH (OH) -CH₂ kuva ei ole ainoa toistokuvio: niin ovat CH₂-CH (OH) -CH (OH). Toisessa kuviossa on lisääntynyt polaarinen merkki, koska kaksi OH-ryhmää ovat vierekkäisissä hiilissä.

Polyvinyylialkoholissa voi olla yksinkertainen, mutta dynaaminen ja polaarinen polymeerirakenne, jolla on erityinen affiniteetti vesimolekyyleihin ja muihin liuottimiin, joiden kanssa se voi olla vuorovaikutuksessa vety- sidosten kanssa: CH (O-H) -OH₂.

ominaisuudet

Fyysinen kuvaus

Hajuton valkoinen kerma, rakeet tai jauhe.

haju

wC.

Kiehumispiste

644 - 760 mmHg (noin).

Sulamispiste

442º F (kokemusten hajoaminen).

Sytytyspiste

175ºF (79 ° C) avoin kuppi.

Liukoisuus veteen

Se on liukoista, mikä lisää liukoisuutta vähentämällä polymeerin molekyylipainoa.

liukoisuus

Se liukenee etanoliin, mutta ei liukene muihin orgaanisiin liuottimiin. Se on liukenematon liuottimiin öljystä. Käytännössä liukenematon kasvi- ja eläinöljyihin, aromaattisissa hiilivedyissä, estereissä, eettereissä ja asetonissa.

tiheys

1,19 - 1,31 g / cm³.

Höyrynpaine

Lähes olematon.

pysyvyys

Se on stabiili, jos säilytysolosuhteet ovat suositeltavia.

hajoaminen

Kun se kuumennetaan yli 200 ºC: een, se hajoaa, aiheuttaen pistävän ja ärsyttävän savun.

viskositeetti

4,8 - 5,8 mPa (4% liuos 20 ° C: ssa, joka vastaa keskimääräistä molekyylipainoa 26 000 - 30 000 g / mol).

Polyvinyylialkoholilla on erilaiset arvot sen viskositeetin perusteella: erittäin korkea (molekyylipaino 250 000 -300000 g / mol), korkea viskositeetti (molekyylipaino 170 000 - 220 000 g / mol, keskimääräinen viskositeetti (molekyylipaino 120 000 - 150 000 g / mol) ja viskositeetti alhainen (molekyylipaino 25 000 - 35 000 g / mol).

Polyvinyylialkoholin viskositeetin ja sen molekyylipainon välillä on suora suhteellisuussuhde.

pH

5,0 - 6,5 (4% ​​liuos).

sovellukset

synteettiset

-Se on materiaali muiden polymeerien, kuten polyvinyylinitraatin, typpihapon esterin ja polyvinyylialkoholin, synteesille. Polyvinyylinitraattia käytetään joissakin ponneaineissa ja muovattavissa räjähteissä.

Kuidut ja levyt

-Polyvinyylialkoholikuitujen veden absorptiokyky on 30% korkeampi kuin muut kuidut. Näin voit korvata puuvillaa niissä käyttötarkoituksissa, joissa kuitu on kosketuksissa kehon kanssa. Polyvinyylialkoholista valmistetun kankaan tuntoherkkyyttä voidaan vaihdella siitä, mitä ennen villaa on ollut samanlainen kuin ennen pellavaa..

-Polyvinyylialkoholilevyjä käytetään elintarvikepakkauksissa, koska sillä on kyky toimia hapen ja aromien esteenä. Tämä estää elintarvikkeiden kärsimystä hapettumasta ja menettämästä makua. Lisäksi se estää ulkopuolisten hajujen häiritsemisen elintarvikkeiden alkuperäiseen makuun.

sekalainen

-Sitä käytetään polyvinyyliasetaatin liiman sakeuttamiseen ja muokkaamiseen. Sitä käytetään kuorissa, jotka on valmistettu pesuloiden polyvinyylialkoholilevyistä pesuaineiden vapauttamiseksi.

-Naisten hygieniapyyhkeet sekä virtsanpidätyskyvyttömyys pakataan pusseihin, jotka on valmistettu biohajoavan polyvinyylialkoholin kalvosta. Sitä käytetään kiinteänä aineena biologisten näytteiden, erityisesti ulostenäytteiden, keräämiseen..

-Sitä käytetään silmätippoihin, kuten keinotekoisiin kyyneleisiin, silmien kuivuuden hoitoon ja piilolaseina piilolinssien käyttöön..

-Polyvinyylialkoholikalvoa tai -kalvoa käytetään veden siirrossa tulostuksessa. Lisäksi sen kuituja käytetään betonin vahvistamiseen. Vahvojen happojen käsittelyyn tarkoitetuilla käsineillä on polyvinyylialkoholipinnoite.

-Niitä käytetään valmistettaessa kapseleita, joita voidaan käyttää lääkkeiden toimittamisessa. Alhaisen molekyylipainon omaavaa polyvinyylialkoholia käytetään osana intravaginaalista antamista varten suunniteltuja ehkäisytuotteita.

riskejä

hengitysteitse

Kun polyvinyylialkoholia kuumennetaan yli 200 ° C: een, silmiin, nenään ja kurkkuun vapautuu ärsyttävää savua. Silmien oireita ovat repiminen, kutina ja punoitus. Samaan aikaan nenä- ja kurkkukipua esiintyy polttavalla kivulla.

nieleminen

Sen ei odoteta olevan haitallista.

Ihokosketus

Sen ei odoteta olevan haitallista.

Roiskeet silmiin

Vain mekaaninen ärsytys.

Krooninen altistuminen

Tietoja ihmisistä ei ole. Eläimillä tehdyissä tutkimuksissa havaittiin joitakin haitallisia vaikutuksia terveyteen. Hemoglobiinin pitoisuuden lasku ja erytrosyyttien määrä sekä mahdollinen hyytymisen esto havaittiin. On olemassa mahdollisuus karsinogeneesiin, kuten eläinkokeissa on havaittu.

viittaukset

1. PubChem (2018). Polyvinyylialkoholi. Otettu: pubchem.ncbi.nlm.nih.gov
2. Vinit Mehta (2018). Polyvinyylialkoholi: Ominaisuudet, käyttö ja käyttö. Otettu: toppr.com
3. Wikipedia. (2018). Polyvinyylialkoholi. Otettu: en.wikipedia.org
4. Mariano. (23. maaliskuuta 2012). Polyvinyylialkoholi. Otettu: tecnologiadelosplasticos.blogspot.com
5. FAO. (2004). Polyvinyylialkoholi (PVA). [PDF]. Otettu: fao.org
6. Ympäristön terveys ja turvallisuus. (2003). Polyvinyylialkoholi. Otettu: terpconnect.umd.edu