Структура поливинилового спирта, свойства, использование, риски

поливиниловый спирт представляет собой полимер винилового спирта молекулярной формулы (С₂H₃OR) n, где R представляет собой H или COCH₃. Из-за нестабильности винилового спирта он синтезируется с использованием винилацетата в качестве мономера, который полимеризуется с образованием поливинилацетата.

Затем происходит гидролиз поливинилацетатных эфиров в присутствии гидроксида натрия, при этом ацетат замещается оксигидридной группой (ОН), образуя таким образом поливиниловый спирт. В основном он состоит из 1-3 диольных связей [-CH₂-CH (OH) -CH₂-CH (OH) -].

Этот спирт может образовывать пленки с эмульгирующей и адгезивной способностью, которые могут выдерживать сильные нагрузки. Помимо того, что поливиниловый спирт является гибким материалом, он гигроскопичен и хорошо растворяется в воде, причем на его свойства влияет степень гидратации..

Первоначально он был подготовлен Германом и Гейнелем в 1924 году, гидролизуя поливинилацетат гидроксидом калия в присутствии этанола..

Поливиниловый спирт можно использовать при изготовлении листов или пленок, которые являются барьерами для кислорода и ароматов. Это позволило использовать его в упаковке продуктов питания, что является его основным назначением, поскольку более 30% его продукции используется для этой цели..

индекс

• 1 структура
• 2 свойства
  • 2.1 Физическое описание
  • 2.2 Запах
  • 2.3 Точка кипения
  • 2.4 Точка плавления
  • 2.5 Температура вспышки
  • 2.6 Растворимость в воде
  • 2.7 Растворимость
  • 2.8 Плотность
  • 2.9 Давление пара
  • 2.10 Стабильность
  • 2.11 Разложение
  • 2.12 Вязкость
  • 2,13 рН
• 3 использования
  • 3.1 Синтетика
  • 3.2 Волокна и листы
  • 3.3 Разное
• 4 риска
  • 4.1 Вдыхание
  • 4.2 Проглатывание
  • 4.3 Контакт с кожей
  • 4.4 Зрительный контакт
  • 4.5 Хроническое воздействие
• 5 ссылок

структура

Верхнее изображение иллюстрирует небольшой сегмент полимерной цепи поливинилового спирта. Атомы, заключенные в скобки, повторяются n раз, пока они не достигнут метильных концов, СН₃. Таким образом, его структура состоит из серии повторений групп -CH₂-CH (OH)-.

Обратите внимание, что все связи просты и, следовательно, углерод и кислород имеют sp-гибридизацию.³. Что это значит? Что цепи поливинилового спирта не прямые, а зигзагообразные и с атомами H, чередующимися по бокам от них. То же самое касается гидроксильных групп ОН.

То есть ОН может быть обращен к одной стороне цепи или к другой, так что полярный характер структуры сохраняется равномерно на всем протяжении.

Кроме того, порядок появления ОН может чередоваться. Например, ссылки -CH₂-CH (OH) -CH₂ изображения не являются единственным шаблоном повторения: так и CH₂-CH (OH) -CH (OH). Во втором паттерне наблюдается увеличение полярности, потому что две OH-группы находятся в соседних атомах углерода..

Поливиниловый спирт может иметь простую, но динамическую и полярную полимерную структуру, которая имеет особое сродство к молекулам воды и другим растворителям, с которыми он может взаимодействовать посредством водородных связей: CH (O-H) - OH₂.

свойства

Физическое описание

Белый крем без запаха, гранулы или пудра.

запах

туалет.

Точка кипения

От 644º F до 760 мм рт. Ст. (Приблизительно).

Точка плавления

442º F (переживает разложение).

Точка зажигания

79º F (79º C) открытая чашка.

Растворимость в воде

Он растворим, увеличивая растворимость за счет уменьшения молекулярной массы полимера.

растворимость

Он растворим в этаноле, но не растворим в других органических растворителях. Нерастворим в растворителях из нефти. Практически нерастворим в растительных и животных маслах, в ароматических углеводородах, сложных эфирах, эфирах и ацетоне..

плотность

1,19-1,31 г / см³.

Давление пара

Почти не существует.

стабильность

Стабильно, если рекомендуются условия хранения.

разложение

При нагревании до температуры выше 200ºC он разлагается, выделяя едкий и раздражающий дым.

вязкость

От 4,8 до 5,8 мПа (4% раствор при 20 ° C, соответствующий средней молекулярной массе от 26000 до 30000 г / моль).

Поливиниловый спирт имеет различные марки в зависимости от его вязкости: сверхвысокая (молекулярная масса 250000-300000 г / моль), высокая вязкость (молекулярная масса 170 000-220 000 г / моль, средняя вязкость (молекулярная масса 120000-10000 г / моль) и вязкость. низкий (молекулярный вес 25000 - 35000 г / моль).

Существует зависимость прямой пропорциональности между вязкостью поливинилового спирта и его молекулярной массой.

pH

5,0-6,5 (4% ​​раствор).

приложений

синтетика

-Это материал для синтеза других полимеров, таких как поливинилнитрат, эфир азотной кислоты и поливиниловый спирт. Поливинилнитрат используется в некоторых видах топлива и взрывчатых веществах..

Волокна и простыни

-Волокна из поливинилового спирта обладают водопоглощающей способностью на 30% выше, чем у других волокон. Это позволяет заменить хлопок в тех случаях, когда волокно соприкасается с телом. Тактильное ощущение ткани, изготовленной из поливинилового спирта, может варьироваться от ощущения до появления шерсти до того же, что и до полотна..

-Листы из поливинилового спирта используются в пищевой упаковке, потому что они могут служить барьером для кислорода и ароматов. Это предотвращает окисление пищи и потерю ее аромата. Кроме того, он предотвращает влияние посторонних запахов на оригинальный вкус пищи..

Разное

-Используется для сгущения и модификации клея из поливинилацетата. Используется в конвертах из листов поливинилового спирта в прачечных, чтобы дозировать выброс моющих средств.

-Полотенца для женской гигиены, а также для недержания мочи упакованы в пакеты, изготовленные из пленки из биоразлагаемого поливинилового спирта. Он используется в качестве фиксатора для сбора биологических образцов, особенно образцов кала..

-Он используется в глазных каплях, таких как искусственные слезы, для лечения сухости глаз и в качестве смазки для использования контактных линз.

-Пленка или фольга из поливинилового спирта используются в процессе переноса воды при печати. Кроме того, его волокна используются для армирования бетона. Перчатки для работы с сильными кислотами имеют поливиниловое спиртовое покрытие.

-Они используются при изготовлении капсул, которые могут быть использованы в поставках лекарств. Низкомолекулярный поливиниловый спирт используется в качестве компонента противозачаточных средств, предназначенных для интравагинального введения..

риски

ингаляция

Когда поливиниловый спирт нагревают выше 200 ° C, раздражающий дым выпускается в глаза, нос и горло. Симптомы в глазах включают слезотечение, зуд и покраснение. Тем временем жгучая боль возникает в носу и горле.

прием пищи

Не ожидается вреда.

Контакт с кожей

Не ожидается вреда.

Контакт с глазами

Только механическое раздражение.

Хроническое воздействие

У людей нет данных. В исследованиях на животных были обнаружены некоторые потенциально вредные воздействия на здоровье. Наблюдалось падение концентрации гемоглобина и количества эритроцитов и возможное полное ингибирование коагуляции. Существует возможность канцерогенеза, как было показано в исследованиях на животных.

ссылки

1. ПабХим (2018). Поливиниловый спирт. Взято из: pubchem.ncbi.nlm.nih.gov
2. Винит Мехта (2018). Поливиниловый спирт: свойства, использование и применение. Взято с: toppr.com
3. Wikipedia. (2018). Поливиниловый спирт. Взято из: en.wikipedia.org
4. Мариано. (23 марта 2012 г.). Поливиниловый спирт. Взято из: tecnologiadelosplasticos.blogspot.com
5. ФАО. (2004). Поливиниловый спирт (ПВА). [PDF]. Взято с: fao.org
6. Здоровье и безопасность окружающей среды. (2003). Поливиниловый спирт. Взято из: terpconnect.umd.edu