POLYVINYLALKOHOL: STRUKTUR, EGENSKAPER, BRUK, RISIKO - KJEMI

Den polyvinylalkohol som er en vinylalkoholpolymer med molekylformel (C ₂ H ₃ OR) n, hvor R representerer H eller COCH ₃ . På grunn av en ustabilitet av vinylalkohol blir den syntetisert ved bruk av vinylacetat som monomer, som polymeriserer for å danne polyvinylacetat.

Deretter skjer det en hydrolyse av polyvinylacetatestere, i nærvær av natriumhydroksyd, idet acetatet erstattes av oksyhydrylgruppen (OH), og danner således polyvinylalkoholen. Dette er hovedsakelig sammensatt av 1-3 diolbindinger.

Kilde: Av LHcheM via Wikimedia Commons

Denne alkoholen kan danne filmer med emulgerende og klebeevne, som tåler sterke belastninger. Foruten å være et fleksibelt materiale, er polyvinylalkohol hygroskopisk og veldig løselig i vann, og dens egenskaper påvirkes av hydratiseringsgraden.

Opprinnelig ble det fremstilt av Hermann og Haehnel i 1924 og hydrolysert polyvinylacetat med kaliumhydroksyd i nærvær av etanol.

Polyvinylalkohol kan brukes til fremstilling av ark eller filmer som er oksygen- og aromabarrierer. Dette har gjort det mulig å bruke den i matemballasje, og dette er den viktigste bruken, siden mer enn 30% av produksjonen brukes til dette formålet.

Struktur

Kilde: Av Ingen maskinlesbar forfatter gitt. Likeitsmyjob ~ commonswiki antok (basert på krav om opphavsrett). via Wikimedia Commons

Det øverste bildet illustrerer et lite segment av en polyvinylalkoholpolymerkjede. De vedlagte innenfor parente atomene blir gjentatt n ganger inntil nå metyl- endene, CH ₃ . Dermed består strukturen av en serie gjentakelser av gruppene –CH ₂ -CH (OH) -.

Legg merke til at alle bindinger er enkle og derfor har karbon og oksygen sp ^3- hybridisering . Hva betyr det? At kjedene av polyvinylalkohol ikke er rette, men zigzagged og med H-atomene vekslende til sidene av disse. Det samme gjelder hydroksylgrupper OH.

Det vil si at OH'ene kan vende mot den ene siden av kjeden eller den andre, så strukturen er polar karakter bevares jevnt gjennom hele den.

Videre kan rekkefølgen på OH-ene vises. For eksempel, -CH ₂ -CH (OH) -CH ₂ bindinger i bildet er ikke den eneste repeterende mønster: så er CH ₂ -CH (OH) -CH (OH). I det andre mønsteret er det en økning i polar karakter på grunn av det faktum at to OH-grupper blir funnet på tilstøtende karbonatomer.

Polyvinylalkohol kan ha en enkel, men dynamisk og polær polymerstruktur, som har en spesiell affinitet for vannmolekyler og andre løsningsmidler som den kan samvirke gjennom hydrogenbindinger: CH (OH) - OH ₂ .

Egenskaper

Fysisk beskrivelse

Luktfri hvit krem, korn eller pulver.

lukt

Toalett.

Kokepunkt

644 ° F ved 760 mmHg (omtrent).

Smeltepunkt

442º F (gjennomgår dekomponering).

tenningspunkt

79 ºC åpent glass.

Vannløselighet

Det er løselig, løseligheten øker ved å redusere molekylvekten til polymeren.

løselighet

Det er løselig i etanol, men uoppløselig i andre organiske løsningsmidler. Det er uoppløselig i løsemidler fra petroleum. Praktisk uoppløselig i vegetabilske og animalske oljer, i aromatiske hydrokarboner, estere, etere og aceton.

tetthet

1,19 - 1,31 g / cm ³ .

Damptrykk

Nesten ikke-eksisterende.

Stabilitet

Det er stabilt hvis lagringsforholdene anbefales.

dekomponering

Når den varmes opp over 200 ºC, brytes den ned og avgir skarp og irriterende røyk.

viskositet

Mellom 4,8 og 5,8 mPa (4% løsning ved 20 ° C tilsvarer en gjennomsnittlig molekylvekt på 26 000 til 30 000 g / mol).

Polyvinylalkohol har forskjellige kvaliteter basert på dens viskositet: superhøy (molekylvekt 250.000 - 300.000 g / mol), høy viskositet (molekylvekt 170.000 - 220.000 g / mol, medium viskositet (molekylvekt 120.000 - 150.000 g / mol) og viskositet lav (molekylvekt 25.000-35.000 g / mol).

Det er en direkte proporsjonal sammenheng mellom viskositeten til polyvinylalkohol og dens molekylvekt.

pH-

5,0 til 6,5 (4% løsning).

applikasjoner

syntetisk

-Det er materiale for syntese av andre polymerer som polyvinylnitrat, en ester av salpetersyre og polyvinylalkohol. Polyvinylnitrat brukes i noen støpte drivstoffer og eksplosiver.

Fiber og ark

-Polyvinylalkoholfibre har en vannabsorpsjonsevne 30% høyere enn andre fibre. Dette gjør at den kan erstatte bomull i de bruksområdene der fiberen er i kontakt med kroppen. Den følbare følelsen av stoffet laget av polyvinylalkohol, kan variere fra det man opplevde før ull til det som ligner på lin.

-Polyvinylalkoholark brukes i matemballasje, fordi det har evnen til å tjene som en barriere for oksygen og aromaer. Dette forhindrer oksidasjon og tap av smak. I tillegg forhindrer det at ytre lukt forstyrrer den opprinnelige smaken på mat.

Diverse

-Det brukes til å tykne og modifisere polyvinylacetatlim. Det brukes i poser laget med polyvinylalkoholark i vaskerier for å måle frigjøring av vaskemidler.

-Håndklærne for feminin hygiene, så vel som for urininkontinens, pakkes i poser laget med en film av biologisk nedbrytbar polyvinylalkohol. Det brukes som et fikseringsmiddel for innsamling av biologiske prøver, spesielt av avføring.

-Brukt i øyedråper, for eksempel kunstige tårer, for å behandle tørre øyne og som smøremiddel for bruk av kontaktlinser.

-En polyvinylalkoholfilm eller -ark brukes i vannoverføringsprosessen ved utskrift. I tillegg brukes fibrene til å forsterke betong. Hansker for arbeid med sterke syrer har et polyvinylalkoholbelegg.

-De brukes til fremstilling av kapsler som kan brukes i levering av medisiner. Polyvinylalkohol med lav molekylvekt brukes som en komponent i prevensjonsprodukter designet for intravaginal administrering.

risiko

innånding

Når polyvinylalkohol varmes opp over 200 ° C, frigjør det en røyk som er irriterende for øynene, nesen og halsen. Symptomer i øynene inkluderer rive, kløe og rødhet. I mellomtiden er det i nesen og halsen en brennende smerte.

Svelging

Det forventes ikke å være skadelig.

Hud kontakt