Polyvinylalkoholstruktur, egenskaber, anvendelser, risici

den polyvinylalkohol er en polymer af vinylalkohol med molekylformel (C₂H₃OR) n, hvor R betegner H eller COCH₃. På grund af en ustabilitet af vinylalkohol syntetiseres den under anvendelse af vinylacetat som en monomer, som polymeriserer oprindelig polyvinylacetat.

Efterfølgende er der er en ester hydrolyse af polyvinylacetat, i nærvær af natriumhydroxid, bliver erstattet af acetat oxihidrilo gruppe (OH), hvorved der dannes polyvinylalkoholen. Dette består hovedsagelig af 1-3 diolbindinger [-CH₂-CH (OH) -CH₂-CH (OH) -].

Denne alkohol kan danne film med emulgerende og klæbende kapacitet, der kan modstå stærke belastninger. Udover at være et fleksibelt materiale er polyvinylalkohol hygroskopisk og meget opløselig i vand, idet dets egenskaber påvirkes af graden af ​​hydratisering.

Oprindeligt blev den fremstillet af Hermann og Haehnel i 1924, hydrolyserende polyvinylacetat med kaliumhydroxid i nærvær af ethanol.

Polyvinylalkohol kan anvendes til fremstilling af plader eller film, der er barrierer for ilt og aromaer. Dette har gjort det muligt at anvende det i fødevareemballage, da dette er hovedbrug, da mere end 30% af produktionen anvendes til dette formål.

indeks

• 1 struktur
• 2 Egenskaber
  • 2.1 Fysisk beskrivelse
  • 2.2 lugt
  • 2.3 Kogepunkt
  • 2.4 Smeltepunkt
  • 2,5 flammepunkt
  • 2.6 Opløselighed i vand
  • 2,7 Opløselighed
  • 2,8 tæthed
  • 2.9 Damptryk
  • 2,10 Stabilitet
  • 2.11 Nedbrydning
  • 2,12 Viskositet
  • 2,13 pH
• 3 anvendelser
  • 3.1 Syntetik
  • 3.2 fibre og ark
  • 3.3 Diverse
• 4 risici
  • 4.1 Indånding
  • 4.2 Indtagelse
  • 4.3 Hudkontakt
  • 4.4 Øjenkontakt
  • 4.5 Kronisk eksponering
• 5 referencer

struktur

Det øverste billede illustrerer et lille segment af en polyvinylalkoholpolymerkæde. Atomerne indesluttet i parenteserne gentages n gange, indtil de når methylenderne, CH₃. Således består dens struktur af en række gentagelser af grupperne -CH₂-CH (OH)-.

Bemærk at alle linkene er enkle, og derfor har carbonerne og oxygenet sp hybridisering³. Hvad betyder det? At kæderne i polyvinylalkoholen ikke er lige, men zigzagged og med atomer af H, der veksler til siderne af disse. Det samme gælder for OH-hydroxylgrupper.

Det vil sige, at OH kan vende mod den ene side af kæden eller den anden, så strukturens polære karakter bevares ensartet i det samme.

Hertil kommer, at OH-ordens udseende kan variere. For eksempel links -CH₂-CH (OH) -CH₂ af billedet er ikke det eneste gentagelsesmønster: det er CH₂-CH (OH) -CH (OH). I det andet mønster er der en stigning i polar karakter, fordi to OH-grupper er i tilstødende carbonatomer.

Polyvinylalkoholen kan have en simpel dynamisk og polære polymere struktur, men som har særlig affinitet for vandmolekyler og andre opløsningsmidler, som kan interagere med hydrogenbindinger: CH (OH) - OH₂.

egenskaber

Fysisk beskrivelse

Lugtfri hvid creme, granulat eller pulver.

lugt

toilet.

Kogepunkt

644º F til 760 mmHg (ca.).

Smeltepunkt

442º F (erfaringer nedbrydning).

Antændelsespunkt

175º F (79º C) åben kop.

Opløselighed i vand

Det er opløseligt, hvilket øger opløseligheden ved at formindske polymerens molekylvægt.

opløselighed

Det er opløseligt i ethanol, men uopløseligt i andre organiske opløsningsmidler. Det er uopløseligt i opløsningsmidler fra petroleum. Praktisk uopløselig i vegetabilske og animalske olier, i aromatiske carbonhydrider, estere, ethere og acetone.

tæthed

1,19 - 1,31 g / cm³.

Damptryk

Næsten ikke-eksisterende.

stabilitet

Det er stabilt, hvis opbevaringsbetingelserne anbefales.

nedbrydning

Når den opvarmes til mere end 200 ° C nedbrydes den og udsender en skarp og irriterende røg.

viskositet

Mellem 4,8 og 5,8 mPa (4% opløsning ved 20 ° C svarende til en gennemsnitlig molekylvægt på 26.000 til 30.000 g / mol).

Polyvinylalkohol har forskellige kvaliteter baseret på viskositet ekstremt høj (molekylvægt -300.000 250.000 g / mol), høj viskositet (molvægt 170.000 til 220.000 g / mol, medium viskositet (molekylvægt 120.000 til 150.000 g / mol) og viskositet lav (molekylvægt 25.000 - 35.000 g / mol).

Der er et forhold med direkte proportionalitet mellem viskositeten af ​​polyvinylalkohol og dens molekylvægt.

pH

5,0 til 6,5 (4% ​​opløsning).

applikationer

syntetiske

-Det er et materiale til syntese af andre polymerer, såsom polyvinylnitrat, en ester af salpetersyre og polyvinylalkohol. Polyvinylnitrat anvendes i nogle drivmidler og formbar eksplosivstoffer.

Fiber og plader

-Polyvinylalkoholfibrene har en vandabsorptionskapacitet 30% højere end de andre fibre. Dette giver dig mulighed for at erstatte bomuld i de anvendelser, hvor fiberen er i kontakt med kroppen. Den taktile fornemmelse af stoffet fremstillet af polyvinylalkohol kan varieres fra det, der opleves før ulden til den samme før linnedet..

-Polyvinylalkoholplader anvendes i fødevareemballage, fordi det har evnen til at tjene som barriere for ilt og aromaer. Dette forhindrer mad i at lide oxidation og mister sin smag. Desuden forhindrer det udvendige lugte i at forstyrre den oprindelige smag af mad.

Diverse

-Det bruges til at tykke og modificere klæbemiddelet af polyvinylacetat. Den bruges i konvolutter lavet med plader af polyvinylalkohol i vaskerier for at dosere frigivelsen af ​​vaskemidler.

-Håndklæder til feminin hygiejne, samt for urininkontinens, er pakket i poser fremstillet med en bionedbrydelig polyvinylalkoholfilm. Det anvendes som et fixativ til indsamling af biologiske prøver, især afføringstest..

-Det bruges i øjendråber, såsom kunstige tårer, til behandling af okulær tørhed og som smøremiddel til brug af kontaktlinser.

-En polyvinylalkoholfilm eller folie anvendes ved vandoverførsel under tryk. Derudover anvendes dens fibre til betonforstærkning. Handsker til arbejde med stærke syrer har en polyvinylalkohol belægning.

-De bruges til fremstilling af kapsler, der kan anvendes til medicin. Lavmolekylær polyvinylalkohol anvendes som en komponent af præventionsprodukter designet til intravaginal administration.

risici

inhalation

Når polyvinylalkohol opvarmes over 200 ° C, frigives en irriterende røg til øjne, næse og hals. Symptomer i øjnene omfatter tåre, kløe og rødme. I mellemtiden opstår der en brændende smerte i næse og hals.

indtagelse

Det forventes ikke at være skadeligt.

Hudkontakt

Det forventes ikke at være skadeligt.

Kontakt med øjnene

Kun mekanisk irritation.

Kronisk eksponering

Der er ingen data hos mennesker. I undersøgelser med dyr blev der fundet nogle potentielt skadelige sundhedsvirkninger. Et fald i koncentrationen af ​​hæmoglobin og antallet af erythrocytter og en mulig fuldstændig inhibering af koagulation blev observeret. Der er mulighed for carcinogenese, som det er set i dyreforsøg.

referencer

1. PubChem (2018). Polyvinylalkohol. Modtaget fra: pubchem.ncbi.nlm.nih.gov
2. Vinit Mehta (2018). Polyvinylalkohol: Egenskaber, anvendelser og anvendelse. Modtaget fra: toppr.com
3. Wikipedia. (2018). Polyvinylalkohol. Hentet fra: en.wikipedia.org
4. Mariano. (23. marts 2012). Polyvinylalkohol. Modtaget fra: tecnologiadelosplasticos.blogspot.com
5. FAO. (2004). Polyvinylalkohol (PVA). [PDF]. Modtaget fra: fao.org
6. Miljø Sundhed og Sikkerhed. (2003). Polyvinylalkohol. Taget fra: terpconnect.umd.edu