Структура, властивості, використання, ризики полівінілового спирту



The полівініловий спирт являє собою полімер вінілового спирту молекулярної формули (С2H3OR) n, де R являє собою H або COCH3. Внаслідок нестабільності вінілового спирту, він синтезується з використанням вінілацетату як мономеру, який полімеризує вихідний полівінілацетат.

Згодом відбувається гідроліз полівінілацетатних ефірів у присутності гідроксиду натрію, ацетат замінюється оксигидридной групою (OH), утворюючи таким чином полівініловий спирт. Це в основному складається з 1-3 діольних зв'язків [-CH2-CH (OH) -CH2-CH (OH) -].

Цей спирт може утворювати плівки з емульгуючою та адгезійною здатністю, які можуть витримувати сильні напруження. Крім гнучкого матеріалу, полівініловий спирт є гігроскопічним і дуже розчинним у воді, його властивості впливають на ступінь гідратації..

Спочатку вона була підготовлена ​​Германном і Хенелем в 1924 р., Гідролізуючи полівінілацетат гідроксидом калію в присутності етанолу..

Полівініловий спирт може бути використаний при виготовленні листів або плівок, які є бар'єрами для кисню і аромату. Це дозволило використовувати його в упаковці харчових продуктів, що є його основним призначенням, оскільки для цієї мети використовується більше 30% його продукції..

Індекс

  • 1 Структура
  • 2 Властивості
    • 2.1 Фізичний опис
    • 2.2 Запах
    • 2.3 Точка кипіння
    • 2.4 Точка плавлення
    • 2.5 Точка спалаху
    • 2.6 Розчинність у воді
    • 2.7 Розчинність
    • 2.8 Щільність
    • 2.9 Тиск пари
    • 2.10 Стабільність
    • 2.11 Розкладання
    • 2.12 В'язкість
    • 2,13 рН
  • 3 Використання
    • 3.1 Синтетика
    • 3.2 Волокна та листи
    • 3.3 Різне
  • 4 Ризики
    • 4.1 Вдихання
    • 4.2
    • 4.3 Контакт зі шкірою
    • 4.4 Контакт з очима
    • 4.5 Хронічне вплив
  • 5 Посилання

Структура

Верхнє зображення ілюструє невеликий сегмент полімерної ланцюга полівінілового спирту. Атоми, укладені в круглі дужки, повторюються n разів, поки не досягнуть метильних кінців, CH3. Таким чином, його структура складається з серії повторів груп -CH2-CH (OH)-.

Зауважимо, що всі ланки прості і, отже, вуглеводи і кисень мають sp гібридизацію3. Що це означає? Те, що ланцюги полівінілового спирту не є прямими, а зигзагоподібними і з атомами Н, що чергуються по сторонам цих. Те ж саме стосується гідроксильних груп OH.

Тобто OH може бути звернений до однієї сторони ланцюга або іншої, так що полярний характер структури зберігається рівномірно по всьому одному.

Крім того, порядок появи ОН може чергуватися. Наприклад, посилання -CH2-CH (OH) -CH2 зображення не є єдиним шаблоном повторення: так і CH2-CH (OH) -CH (OH). У другій картині спостерігається збільшення полярного характеру, оскільки дві групи ОН знаходяться в сусідніх вуглецевих атомах.

Полівініловий спирт може мати просту, але динамічну і полярну полімерну структуру, яка має особливу спорідненість до молекул води та інших розчинників, з якими вона може взаємодіяти за допомогою водневих зв'язків: CH (O-H) -OH2.

Властивості

Фізичний опис

Білий крем без запаху, гранули або порошок.

Запах

Туалет.

Точка кипіння

644º F до 760 mmHg (приблизно).

Точка плавлення

442º F (досвід розпаду).

Точка запалювання

175º F (79º C) відкрита чашка.

Розчинність у воді

Він розчинний, збільшуючи розчинність за рахунок зменшення молекулярної маси полімеру.

Розчинність

Він розчинний у етанолі, але не розчинний в інших органічних розчинниках. Нерозчинний у розчинниках з нафти. Практично нерозчинні в рослинних і тваринних маслах, в ароматичних вуглеводнях, складних ефірах, ефірах і ацетоні.

Щільність

1,19 - 1,31 г / см3.

Тиск пари

Майже не існує.

Стабільність

Він є стабільним, якщо рекомендуються умови зберігання.

Розкладання

Коли він нагрівається до більш ніж 200 ° C, він розкладається, випускаючи різкий і дратівливий дим.

В'язкість

Між 4,8 і 5,8 мПа (4% розчин при 20 ° C, що відповідає середній молекулярній масі від 26 000 до 30 000 г / моль).

Полівініловий спирт має різні сорти за в'язкістю: супервисокий (молекулярна маса 250,000 -300000 г / моль), висока в'язкість (молекулярна маса 170 000 - 220 000 г / моль, середня в'язкість (молекулярна маса 120 000 - 150 000 г / моль) і в'язкість низька (молекулярна маса 25000 - 35000 г / моль).

Існує зв'язок прямої пропорційності між в'язкістю полівінілового спирту і його молекулярною масою.

рН

5,0-6,5 (4% ​​розчин).

Використання

Синтетика

-Він являє собою матеріал для синтезу інших полімерів, таких як полівініл нітрат, складний ефір азотної кислоти і полівініловий спирт. Полівініловий нітрат використовується в деяких витісняючих речовинах і формованих вибухових речовинах.

Волокна і аркуші

-Волокна полівінілового спирту мають водопоглинаючу здатність на 30% вище, ніж інші волокна. Це дозволяє замінити бавовну в тих цілях, де волокно контактує з тілом. Тактильне відчуття тканини, виготовленої з полівінілового спирту, може варіюватися від того, що відчувається перед вовною, до аналогічного перед полотном..

-Листи полівінілового спирту використовуються в упаковці для харчових продуктів, оскільки він має здатність служити бар'єром для кисню і ароматів. Це запобігає окисненню їжі і втрачає смак. Крім того, він запобігає впливу зовнішніх запахів на оригінальний смак їжі.

Різне

-Його використовують для згущення і модифікації адгезиву полівінілацетату. Застосовується в конвертах, виготовлених з аркушів полівінілового спирту в пральнях для дозування вивільнення миючих засобів.

-Рушники для жіночої гігієни, а також для нетримання сечі надходять упаковані в мішки, виготовлені з плівки біорозкладаного полівінілового спирту. Він використовується як фіксатор для збору біологічних зразків, особливо зразків калу..

-Використовується для очних крапель, таких як штучні сльози, для лікування очної сухості і як мастила для використання контактних лінз..

-Плівку або фольгу з полівінілового спирту використовують у процесі перенесення води в друк. Крім того, його волокна використовуються для армування бетону. Рукавички для роботи з сильними кислотами мають покриття з полівінілового спирту.

-Вони використовуються у виробництві капсул, які можуть бути використані при постачанні лікарських засобів. Низькомолекулярний полівініловий спирт використовується як компонент контрацептивних засобів, призначених для інтравагінального введення.

Ризики

Вдихання

Коли нагрівання полівінілового спирту перевищує 200 ° С, до очей, носа і горла потрапляє дратівний дим. Симптоми в очах включають розривання, свербіж і почервоніння. Тим часом у носі і горлі виникає пекучий біль.

Прийом всередину

Не очікується, що це шкідливо.

Контакт зі шкірою

Не очікується, що це шкідливо.

Контакт з очима

Тільки механічне подразнення.

Хронічне вплив

Немає даних для людини. У дослідженнях з тваринами були виявлені деякі потенційно шкідливі ефекти на здоров'я. Спостерігалося зниження концентрації гемоглобіну і кількості еритроцитів і можливе повне пригнічення коагуляції. Існує можливість канцерогенезу, як це спостерігалося в дослідженнях на тваринах.

Список літератури

  1. PubChem (2018). Полівініловий спирт. Взяті з: pubchem.ncbi.nlm.nih.gov
  2. Вініт Мехта (2018). Полівініловий спирт: властивості, застосування та застосування. Взяті з: toppr.com
  3. Вікіпедія. (2018). Полівініловий спирт. Взяті з сайту: en.wikipedia.org
  4. Маріано (23 березня 2012 р.) Полівініловий спирт. Взяті з: tecnologiadelosplasticos.blogspot.com
  5. ФАО. (2004). Полівініловий спирт (ПВС). [PDF] Взяті з: fao.org
  6. Здоров'я та безпека навколишнього середовища. (2003). Полівініловий спирт. Взяті з: terpconnect.umd.edu