Struktura polyvinylalkoholu, vlastnosti, použití, rizika

polyvinylalkohol je polymer vinylalkoholu molekulárního vzorce (C₂H₃OR) n, kde R představuje H nebo COCH₃. Vzhledem k nestabilitě vinylalkoholu se syntetizuje za použití vinylacetátu jako monomeru, který polymeruje původní polyvinylacetát..

Následně dochází k hydrolýze polyvinylacetátových esterů v přítomnosti hydroxidu sodného, ​​přičemž acetát je nahrazen oxyhydridovou skupinou (OH), čímž vzniká polyvinylalkohol. To se skládá hlavně z 1-3 diolových vazeb [-CH₂-CH (OH) -CH₂-CH (OH) -].

Tento alkohol může tvořit filmy s emulgační a adhezivní kapacitou, které vydrží silné namáhání. Kromě toho, že je polyvinylalkohol flexibilním materiálem, je hygroskopický a velmi rozpustný ve vodě, jeho vlastnosti jsou ovlivněny stupněm hydratace..

Zpočátku byla připravena firmou Hermann a Haehnel v roce 1924, hydrolyzující polyvinylacetát hydroxidem draselným v přítomnosti ethanolu.

Polyvinylalkohol lze použít při výrobě fólií nebo fólií, které jsou překážkami pro kyslík a aromata. To umožnilo jeho použití v balení potravin, což je jeho hlavní použití, protože k tomuto účelu se používá více než 30% jeho produkce..

Index

• 1 Struktura
• 2 Vlastnosti
  • 2.1 Fyzický popis
  • 2.2 Vůně
  • 2.3 Bod varu
  • 2.4 Bod tání
  • 2.5 Bod vzplanutí
  • 2.6 Rozpustnost ve vodě
  • 2.7 Rozpustnost
  • 2.8 Hustota
  • 2.9 Tlak par
  • 2.10 Stabilita
  • 2.11 Rozklad
  • 2.12 Viskozita
  • 2,13 pH
• 3 Použití
  • 3.1 Syntetika
  • 3.2 Vlákna a listy
  • 3.3 Různé
• 4 Rizika
  • 4.1 Vdechování
  • 4.2 Požití
  • 4.3 Při styku s kůží
  • 4.4 Kontakt s očima
  • 4.5 Chronická expozice
• 5 Odkazy

Struktura

Horní obrázek znázorňuje malý segment polymerního řetězce polyvinylalkoholu. Atomy uzavřené v závorkách se opakují n krát, dokud nedosáhnou methylových konců, CH₃. Jeho struktura tedy sestává z řady opakování skupin -CH₂-CH (OH)-.

Všimněte si, že všechny vazby jsou jednoduché, a proto uhlíky a kyslík mají sp hybridizaci³. Co to znamená? Že řetězy polyvinylalkoholu nejsou rovné, ale klikaté a atomy H se střídají na jejich stranách. Totéž platí pro hydroxylové skupiny OH.

To znamená, že OH může být obrácena na jednu stranu řetězu nebo na druhou stranu, takže polární charakter struktury je zachován stejnoměrně ve stejném směru..

Navíc se může měnit pořadí vzhledu OH. Například odkazy -CH₂-CH (OH) -CH₂ obrázku nejsou jediným opakovacím vzorem: tak jsou CH₂-CH (OH) -CH (OH). Ve druhém vzoru je nárůst polárního charakteru, protože dvě skupiny OH jsou v sousedních atomech uhlíku.

Polyvinylalkohol může mít jednoduchou, ale dynamickou a polární polymerní strukturu, která má zvláštní afinitu pro molekuly vody a další rozpouštědla, s nimiž může interagovat vodíkovými vazbami: CH (O-H) - OH₂.

Vlastnosti

Fyzický popis

Bílý krém, granule nebo prášek bez zápachu.

Vůně

WC.

Bod varu

644 ° F až 760 mmHg (přibližně).

Teplota tání

442 ° F (zkušební rozklad).

Bod zapálení

175 ° F (79 ° C) otevřete šálek.

Rozpustnost ve vodě

Je rozpustný a zvyšuje rozpustnost snížením molekulové hmotnosti polymeru.

Rozpustnost

Je rozpustný v ethanolu, ale nerozpustný v jiných organických rozpouštědlech. Je nerozpustný v rozpouštědlech z ropy. Prakticky nerozpustný v rostlinných a živočišných olejích, v aromatických uhlovodících, esterech, etherech a acetonu.

Hustota

1,19 - 1,31 g / cm³.

Tlak páry

Téměř neexistují.

Stabilita

Je-li doporučeno skladování, je stabilní.

Rozklad

Když se zahřeje na více než 200 ° C, rozkládá se a vydává pronikavý a dráždivý kouř.

Viskozita

Mezi 4,8 a 5,8 mPa (4% roztok při 20 ° C odpovídající průměrné molekulové hmotnosti 26 000 až 30 000 g / mol).

Polyvinylalkohol má různé stupně na základě viskozity: super vysoká (molekulová hmotnost 250 000 - 300 000 g / mol), vysoká viskozita (molekulová hmotnost 170 000 - 220 000 g / mol, průměrná viskozita (molekulová hmotnost 120 000 - 150 000 g / mol) a viskozita nízká (molekulová hmotnost 25 000 - 35 000 g / mol).

Existuje vztah přímé proporcionality mezi viskozitou polyvinylalkoholu a jeho molekulovou hmotností.

pH

5,0 až 6,5 (4% ​​roztok).

Použití

Syntetika

-Je to materiál pro syntézu dalších polymerů, jako je polyvinylnitrát, ester kyseliny dusičné a polyvinylalkohol. Polyvinylnitrát se používá v některých pohonných hmotách a výbušninách.

Vlákna a listy

-Polyvinylalkoholová vlákna mají schopnost absorpce vody o 30% vyšší než ostatní vlákna. To vám umožní nahradit bavlnu v těch případech, kdy je vlákno v kontaktu s tělem. Hmatové vjemy látky vyrobené z polyvinylalkoholu se mohou lišit od toho, co bylo předtím, než se vlna dostala k podobnému, před povlečením..

-Listy z polyvinylalkoholu se používají v balení potravin, protože mají schopnost sloužit jako bariéra proti kyslíku a vůním. Tím se zabrání oxidaci potravin a ztrátě chuti. Kromě toho zabraňuje pronikání vnějších pachů do původní chuti jídla.

Různé

-Používá se k zahuštění a úpravě lepidla z polyvinylacetátu. Používá se v obálkách vyrobených z polyvinylalkoholu v prádelnách pro dávkování uvolňujících prostředků.

-Ručníky pro ženskou hygienu, stejně jako pro močovou inkontinenci, jsou baleny v sáčcích vyrobených z filmu biologicky odbouratelného polyvinylalkoholu. Používá se jako fixační prostředek pro odběr biologických vzorků, zejména vzorků stolice..

-Používá se v očních kapkách, jako jsou umělé slzy, pro oční suchost a jako mazivo pro použití kontaktních čoček..

-Polyvinylalkoholový film nebo fólie se používá v procesu přenosu vody při tisku. Kromě toho se pro vyztužení betonu používají jeho vlákna. Rukavice pro práci se silnými kyselinami mají povlak z polyvinylalkoholu.

-Používají se při výrobě kapslí, které mohou být použity při zásobování léky. Nízkomolekulární polyvinylalkohol se používá jako složka antikoncepčních přípravků určených pro intravaginální podání.

Rizika

Inhalace

Při zahřívání polyvinylalkoholu nad 200 ° C se do očí, nosu a krku uvolňuje dráždivý kouř. Příznaky v očích zahrnují trhání, svědění a zarudnutí. Mezitím se v nose a v krku objevuje pálivá bolest.

Požití

Neočekává se, že bude škodlivý.

Kontakt s pokožkou

Neočekává se, že bude škodlivý.

Kontakt s očima

Pouze mechanické podráždění.

Chronická expozice

Neexistují žádné údaje u lidí. Ve studiích se zvířaty byly zjištěny některé potenciálně škodlivé účinky na zdraví. Byl pozorován pokles koncentrace hemoglobinu a počtu erytrocytů a možná úplná inhibice koagulace. Existuje možnost karcinogeneze, jak bylo pozorováno ve studiích na zvířatech.

Odkazy

1. PubChem (2018). Polyvinylalkohol. Převzato z: pubchem.ncbi.nlm.nih.gov
2. Vinit Mehta (2018). Polyvinylalkohol: Vlastnosti, použití a aplikace. Převzato z: toppr.com
3. Wikipedia. (2018). Polyvinylalkohol. Převzato z: en.wikipedia.org
4. Mariano (23. března 2012). Polyvinylalkohol. Převzato z: tecnologiadelosplasticos.blogspot.com
5. FAO. (2004). Polyvinylalkohol (PVA). [PDF] Převzato z: fao.org
6. Environmentální zdraví a bezpečnost. (2003). Polyvinylalkohol. Převzato z: terpconnect.umd.edu