RƯỢU POLYVINYL: CẤU TRÚC, ĐẶC TÍNH, CÔNG DỤNG, RỦI RO - HÓA HỌC

Các polyvinyl alcohol là một polyme vinyl rượu trong công thức phân tử (C ₂ H ₃ OR) n, trong đó R đại diện cho H hoặc COCH ₃ . Do tính không ổn định của rượu vinyl, nó được tổng hợp bằng cách sử dụng vinyl axetat làm monome, chất này trùng hợp để tạo thành polyvinyl axetat.

Sau đó, có sự thủy phân các este polyvinyl axetat, với sự có mặt của natri hydroxit, axetat được thay thế bằng nhóm oxyhydryl (OH), do đó tạo thành rượu polyvinyl. Điều này chủ yếu bao gồm 1-3 liên kết diol.

Nguồn: Bởi LHcheM qua Wikimedia Commons

Cồn này có thể tạo màng với khả năng nhũ hóa và kết dính, có thể chịu được ứng suất mạnh. Bên cạnh là một vật liệu dẻo, rượu polyvinyl hút ẩm và rất dễ hòa tan trong nước, đặc tính của nó bị ảnh hưởng bởi mức độ hydrat hóa.

Ban đầu, nó được điều chế bởi Hermann và Haehnel vào năm 1924, thủy phân polyvinyl axetat bằng kali hydroxit với sự có mặt của etanol.

Rượu polyvinyl có thể được sử dụng trong sản xuất các tấm hoặc màng làm chất cản ôxy và hương thơm. Điều này đã cho phép nó được sử dụng trong bao bì thực phẩm, đây là công dụng chính của nó, vì hơn 30% sản lượng của nó được sử dụng cho mục đích này.

Kết cấu

Nguồn: Không cung cấp tác giả có thể đọc được bằng máy. Likeitsmyjob ~ commonswiki giả định (dựa trên khiếu nại về bản quyền). qua Wikimedia Commons

Hình ảnh trên cùng minh họa một đoạn nhỏ của chuỗi polyme polyvinyl alcohol. Các nguyên tử nằm trong dấu ngoặc đơn được lặp lại n lần cho đến khi hết metyl, CH ₃ . Do đó, cấu trúc của nó bao gồm một loạt các nhóm –CH ₂ –CH (OH) - lặp lại .

Lưu ý rằng tất cả các liên kết là đơn và do đó nguyên tử cacbon và oxi có sự lai hóa sp ³ . Nó có nghĩa là gì? Rằng các chuỗi polyvinyl alcohol không thẳng, mà ngoằn ngoèo và có các nguyên tử H xen kẽ ở các cạnh của chúng. Tương tự đối với nhóm hydroxyl OH.

Nghĩa là, các OH có thể đối diện với mặt này hoặc mặt kia của chuỗi, do đó, đặc tính phân cực của cấu trúc được bảo toàn đồng nhất trong toàn bộ chuỗi đó.

Hơn nữa, thứ tự xuất hiện của các OH có thể thay đổi. Ví dụ, các liên kết -CH ₂ -CH (OH) -CH ₂ trong hình ảnh không phải là dạng lặp lại duy nhất: CH ₂ -CH (OH) -CH (OH) cũng vậy. Trong mô hình thứ hai có sự gia tăng tính chất phân cực, do thực tế là hai nhóm OH được tìm thấy trên các nguyên tử liền kề.

Rượu polyvinyl có thể có cấu trúc polyme đơn giản, nhưng động và phân cực, có ái lực đặc biệt với các phân tử nước và các dung môi khác mà nó có thể tương tác thông qua các liên kết hydro: CH (OH) - OH ₂ .

Tính chất

Mô tả vật lý

Dạng kem, hạt hoặc bột màu trắng không mùi.

Mùi

Phòng vệ sinh.

Điểm sôi

644 ° F ở 760 mmHg (xấp xỉ).

Độ nóng chảy

442º F (đang phân hủy).

điểm đánh lửa

Kính mở 175º F (79º C).

Khả năng hòa tan trong nước

Nó có thể hòa tan, độ hòa tan tăng khi giảm khối lượng phân tử của polyme.

Độ hòa tan

Nó có thể hòa tan trong etanol, nhưng không hòa tan trong các dung môi hữu cơ khác. Nó không hòa tan trong dung môi từ dầu mỏ. Thực tế không hòa tan trong dầu thực vật và động vật, trong hydrocacbon thơm, este, ete và axeton.

Tỉ trọng

1,19 - 1,31 g / cm ³ .

Áp suất hơi

Hầu như không tồn tại.

Ổn định

Nó ổn định nếu các điều kiện bảo quản được khuyến nghị.

Sự phân hủy

Khi đun nóng trên 200º C, nó bị phân hủy, tạo ra khói có vị chát và khó chịu.

Độ nhớt

Từ 4,8 đến 5,8 mPa (dung dịch 4% ở 20 ° C tương ứng với trọng lượng phân tử trung bình từ 26.000 đến 30.000 g / mol).

Rượu polyvinyl có các cấp độ khác nhau dựa trên độ nhớt của nó: siêu cao (trọng lượng phân tử 250.000 - 300.000 g / mol), độ nhớt cao (trọng lượng phân tử 170.000 - 220.000 g / mol, độ nhớt trung bình (trọng lượng phân tử 120.000 - 150.000 g / mol) và độ nhớt thấp (trọng lượng phân tử 25.000-35.000 g / mol).

Có một mối quan hệ tỷ lệ thuận giữa độ nhớt của rượu polyvinyl và trọng lượng phân tử của nó.

độ pH

5,0 đến 6,5 (dung dịch 4%).

Các ứng dụng

Tổng hợp

-Nó là nguyên liệu để tổng hợp các polyme khác như polyvinyl nitrat, một este của axit nitric và rượu polyvinyl. Polyvinyl nitrat được sử dụng trong một số chất đẩy và thuốc nổ đúc.

Xơ và tấm

- Sợi Polyvinyl alcohol có khả năng hút nước cao hơn các loại sợi khác 30%. Điều này cho phép nó thay thế bông trong những mục đích sử dụng mà chất xơ tiếp xúc với cơ thể. Cảm giác xúc giác của vải được làm từ rượu polyvinyl, có thể thay đổi từ cảm giác trải nghiệm trước khi len đến tương tự như vải lanh.

-Polyvinyl alcohol tấm được sử dụng trong bao bì thực phẩm, bởi vì nó có khả năng phục vụ như một rào cản đối với oxy và hương liệu. Điều này giúp thực phẩm không bị oxy hóa và mất hương vị. Ngoài ra, nó còn ngăn mùi bên ngoài làm ảnh hưởng đến hương vị ban đầu của thực phẩm.

Điều khoản khác

-Nó được sử dụng để làm đặc và sửa đổi keo polyvinyl axetat. Nó được sử dụng trong các gói làm bằng các tấm polyvinyl alcohol trong các tiệm giặt là để đo lượng chất tẩy rửa giải phóng.

- Khăn dùng để vệ sinh phụ nữ, cũng như khi tiểu không kiểm soát, được đóng gói trong túi được làm bằng màng polyvinyl alcohol có thể phân hủy sinh học. Nó được sử dụng như một chất cố định để thu thập các mẫu sinh học, đặc biệt là các mẫu phân.

-Được sử dụng trong thuốc nhỏ mắt, chẳng hạn như nước mắt nhân tạo, để điều trị khô mắt và làm chất bôi trơn cho việc sử dụng kính áp tròng.

- Màng hoặc tấm polyvinyl alcohol được sử dụng trong quá trình truyền nước trong in ấn. Ngoài ra, các sợi của nó được sử dụng để gia cố bê tông. Găng tay dùng để làm việc với axit mạnh có lớp phủ polyvinyl alcohol.

-Chúng được sử dụng trong sản xuất viên nang có thể được sử dụng trong việc cung cấp thuốc. Rượu polyvinyl trọng lượng phân tử thấp được sử dụng như một thành phần của các sản phẩm tránh thai được thiết kế để đặt trong âm đạo.

Rủi ro

Hít vào

Khi đun nóng rượu polyvinyl trên 200 ° C, nó sẽ tạo ra khói gây khó chịu cho mắt, mũi và cổ họng. Các triệu chứng ở mắt bao gồm chảy nước mắt, ngứa và đỏ. Trong khi đó, ở mũi họng có biểu hiện đau rát.

Nuốt phải

Nó không được mong đợi là có hại.

Tiếp xúc da