Polyvinylalkoholstruktur, egenskaper, användningar, risker

den polyvinylalkohol är en polymer av vinylalkohol med molekylformel (C₂H₃OR) n, där R betecknar H eller COCH₃. På grund av en instabilitet av vinylalkohol syntetiseras den med användning av vinylacetat som en monomer, vilken polymeriserar ursprungs-polyvinylacetat.

Därefter finns det en ester hydrolys av polyvinylacetat, i närvaro av natriumhydroxid, bytas ut av acetat oxihidrilo grupp (OH), och därigenom bildar polyvinylalkoholen. Detta består huvudsakligen av 1-3 diolbindningar [-CH₂-CH (OH) -CH₂-CH (OH) -].

Denna alkohol kan bilda filmer med emulgerande och vidhäftande kapacitet, som kan tåla starka spänningar. Förutom att vara ett flexibelt material är polyvinylalkohol hygroskopisk och mycket löslig i vatten, dess egenskaper påverkas av graden av hydratisering.

Initialt framställdes det av Hermann och Haehnel 1924, hydrolyserande polyvinylacetat med kaliumhydroxid i närvaro av etanol.

Polyvinylalkohol kan användas vid tillverkning av ark eller filmer som är hinder för syre och aromer. Detta har gjort det möjligt att använda det i förpackningen av mat, eftersom detta är dess huvudsakliga användning, eftersom mer än 30% av dess produktion används för detta ändamål.

index

• 1 struktur
• 2 egenskaper
  • 2.1 Fysisk beskrivning
  • 2.2 lukt
  • 2.3 Kokpunkt
  • 2.4 Smältpunkt
  • 2,5 flampunkt
  • 2.6 Löslighet i vatten
  • 2,7 Löslighet
  • 2,8 Densitet
  • 2.9 Ångtryck
  • 2,10 Stabilitet
  • 2,1 Nedbrytning
  • 2,12 Viskositet
  • 2,13 pH
• 3 användningsområden
  • 3.1 Syntetiska ämnen
  • 3.2 Fibrer och lakan
  • 3.3 Diverse
• 4 risker
  • 4.1 Inandning
  • 4.2 Förtäring
  • 4.3 Hudkontakt
  • 4.4 Ögonkontakt
  • 4.5 Kronisk exponering
• 5 referenser

struktur

Den övre bilden illustrerar ett litet segment av en polyvinylalkoholpolymerkedja. Atomerna som är inneslutna inom parenteserna upprepas n gånger tills de når metyländarna, CH₃. Sålunda består dess struktur av en serie repetitioner av grupperna -CH₂-CH (OH)-.

Observera att alla länkar är enkla och därför har kol och syre sp-hybridisering³. Vad betyder det? Att kedjorna i polyvinylalkoholen inte är raka men zigzagged och med atomer av H som växlar till sidorna av dessa. Detsamma gäller för OH-hydroxylgrupper.

Det vill säga OH kan vara vänd mot ena sidan av kedjan eller den andra, så strukturens polära karaktär bevaras likformigt överallt.

Dessutom kan OH-ordens utseende alternera. Till exempel länkar -CH₂-CH (OH) -CH₂ av bilden är inte det enda repetitionsmönstret: det är CH₂-CH (OH) -CH (OH). I det andra mönstret finns en ökning av polär karaktär, eftersom två OH-grupper är i angränsande kolatomer.

Polyvinylalkoholen kan ha en enkel dynamisk och polär polymer struktur, men som har speciell affinitet för vattenmolekyler och andra lösningsmedel som kan interagera genom vätebindningar: CH (OH) - OH₂.

egenskaper

Fysisk beskrivning

Luktfri vit kräm, granulat eller pulver.

lukt

toalett.

Kokpunkt

644º F till 760 mmHg (ungefärligt).

Smältpunkt

442º F (upplösning sönderfall).

Tändpunkt

175º F (79º C) öppen kopp.

Löslighet i vatten

Det är lösligt, vilket ökar lösligheten genom att minska polymerens molekylvikt.

löslighet

Det är lösligt i etanol men olösligt i andra organiska lösningsmedel. Det är olösligt i lösningsmedel från petroleum. Praktiskt taget olöslig i vegetabiliska och animaliska oljor, i aromatiska kolväten, estrar, etrar och aceton.

densitet

1,19 - 1,31 g / cm³.

Ångtryck

Nästan obefintlig.

stabilitet

Det är stabilt om lagringsförhållanden rekommenderas.

sönderdelning

När den upphettas till mer än 200 ° C sönderdelas den och ger en skarp och irriterande rök.

viskositet

Mellan 4,8 och 5,8 mPa (4% lösning vid 20 ° C motsvarande en medelmolekylvikt av 26 000 till 30 000 g / mol).

Polyvinylalkoholen har olika kvaliteter baserat på viskositeten extremt hög (molekylvikt -300.000 250.000 g / mol), hög viskositet (molekylvikt 170 tusen till 220 tusen g / mol, medelviskositet (molekylvikt 120 tusen till 150 tusen g / mol) och viskositet låg (molekylvikt 25 000 - 35 000 g / mol).

Det finns ett förhållande av direkt proportionalitet mellan viskositeten hos polyvinylalkohol och dess molekylvikt.

pH

5,0 till 6,5 (4% ​​lösning).

tillämpningar

syntet

-Det är ett material för syntes av andra polymerer, såsom polyvinylnitrat, en ester av salpetersyra och polyvinylalkohol. Polyvinylnitrat används i vissa drivmedel och gjutbara sprängämnen.

Fibrer och lakan

-Polyvinylalkoholfibrerna har en vattenabsorptionskapacitet 30% högre än de andra fibrerna. Detta gör att du kan ersätta bomull i de användningsområden där fibern är i kontakt med kroppen. Den taktila känslan av tyget som tillverkats av polyvinylalkohol kan varieras från det som upplevdes före ullen till liknande före linnet..

-Polyvinylalkoholskivor används i livsmedelsförpackningar, eftersom de har förmåga att fungera som en barriär mot syre och aromer. Detta förhindrar att mat lider av oxidation och förlorar sin smak. Dessutom förhindrar det att externa dofter hindrar den ursprungliga smaken av mat.

Diverse

-Det används för att tjockna och modifiera bindemedlet i polyvinylacetat. Den används i kuvert gjorda med plåtar av polyvinylalkohol i tvättstugor för att dosera utsläpp av tvättmedel.

-Handdukarna för kvinnlig hygien, liksom för inkontinens i urinen, kommer packade i påsar gjorda med en film av biologiskt nedbrytbar polyvinylalkohol. Den används som ett fixativ för insamling av biologiska prover, speciellt avföringsprover..

-Det används i ögondroppar, såsom artificiella tårar, för att behandla okulär torrhet och som smörjmedel för användning av kontaktlinser.

-En polyvinylalkoholfilm eller -folie används vid vattenöverföring vid tryckning. Dessutom används dess fibrer för betongförstärkning. Handskar för att arbeta med starka syror har en polyvinylalkoholbeläggning.

-De används vid tillverkning av kapslar som kan användas vid tillförsel av läkemedel. Polyvinylalkohol med låg molekylvikt används som en komponent i preventivprodukter som är avsedda för intravaginal administrering.

risker

inhalation

När polyvinylalkohol upphettas över 200 ° C släpps en irriterande rök i ögonen, näsan och halsen. Symtom i ögonen inkluderar tårar, klåda och rodnad. Under tiden uppstår en brännande smärta i näsan och halsen.

intag

Det förväntas inte vara skadligt.

Hudkontakt

Det förväntas inte vara skadligt.

Kontakt med ögonen

Endast mekanisk irritation.

Kronisk exponering

Det finns inga data hos människor. I studier med djur hittades några potentiellt skadliga hälsoeffekter. Ett fall i koncentrationen av hemoglobin och antalet erytrocyter och en möjlig fullständig inhibering av koagulering observerades. Det finns möjlighet till cancerframkallande verkan, vilket har visats i djurstudier.

referenser

1. PubChem (2018). Polyvinylalkohol. Hämtad från: pubchem.ncbi.nlm.nih.gov
2. Vinit Mehta (2018). Polyvinylalkohol: Egenskaper, användningar och tillämpning. Hämtad från: toppr.com
3. Wikipedia. (2018). Polyvinylalkohol. Hämtad från: en.wikipedia.org
4. Mariano. (23 mars 2012). Polyvinylalkohol. Hämtad från: tecnologiadelosplasticos.blogspot.com
5. FAO. (2004). Polyvinylalkohol (PVA). [PDF]. Hämtad från: fao.org
6. Miljöhälsa och säkerhet. (2003). Polyvinylalkohol. Hämtad från: terpconnect.umd.edu