POLYVINYLPYRROLIDONE: CẤU TRÚC, TÍNH CHẤT, CÔNG DỤNG, TÁC DỤNG PHỤ - HÓA HỌC - 2025

Các polyvinylpyrrolidone (PVP) là một polymer của N-vinylpyrolidon monomer. Polyme có nhiều tên gọi, bao gồm polyvidone và povidone. Polyvinylpyrrolidone lần đầu tiên được tổng hợp bởi Walter Reppe vào năm 1939.

Reppe đã phản ứng axetylen và fomanđehit khi có đồng axetylua. Sau một số bước trung gian, ông thu được butyrolactone, và cuối cùng, monome vinylpyrolidone, polyme hóa để tạo thành PVP nhờ tác dụng của một số chất xúc tác.

Chai với bột polyvinylpyrolidone. Nguồn: LHcheM / CC BY-SA (https://creativecommons.org/licenses/by-sa/3.0)

Hình ảnh trên cho thấy dạng rắn và vô định hình của polyme này. Cấu trúc phân tử của nó thuộc loại chuỗi, chiều dài trung bình của nó xác định khối lượng mol, độ nhớt và các đặc tính khác của các loại PVP khác nhau.

Polyme PVP có nhiều ứng dụng công nghiệp như một chất phụ gia kết dính. Nó được sử dụng trong lớp phủ và sản xuất sợi tổng hợp. Nó cũng được sử dụng trong kem tạo kiểu và trong mỹ phẩm chăm sóc da.

Ban đầu PVP được sử dụng trong y tế để thay thế hoặc mở rộng huyết tương. Tuy nhiên, nó đã được chứng minh rằng PVP tạo ra các phản ứng dị ứng.

Kết cấu

Công thức cấu tạo của monome vinylpyrolidon và polyvinylpyrolidon. Nguồn: Shinobu (talk) (tác phẩm phái sinh) / Miền công cộng

Công thức cấu tạo của cả monome vinylpyrolidon và polime polyvinylpyrolidon được hiển thị ở trên. Lưu ý rằng chúng là các amin bậc ba mạch vòng.

Nhóm vinyl, -CH = CH ₂ , chịu trách nhiệm cho một monome vinylpyrolidon liên kết với một monome khác. Do đó, ở đầu này là nơi mà các monome sẽ tham gia liên tiếp cho đến khi chúng tạo thành một chuỗi có C ₆ H ₉ NO đơn vị .

Bằng cách có một vòng amin, PVP là một polyme cơ bản, có khả năng nhận proton từ môi trường và tương tác hiệu quả với các phân tử nước. Tương tác của chúng sao cho polyme xác định một chất rắn hút ẩm.

Tính chất

Ngoại hình

Bột vô định hình màu trắng hoặc hơi vàng hút ẩm

Tên

Tên IUPAC cho polyme này là 1-ethenylpyrolidin-2-one.

Công thức hóa học

(C ₆ H ₉ KHÔNG) _n

Khối lượng phân tử

2.500 - 2.500.000 g / mol

Lưu ý phạm vi khối lượng mol mà polyme này có thể có. Điều này là do có một số loại polyvinylpyrrolidone, mỗi loại có các đặc tính và thông số kỹ thuật khác nhau. Ví dụ, PVP được trình bày dưới dạng K-12, với khối lượng mol từ 4.000-6.000; hoặc như K-30, với khối lượng mol giữa 40.000-80.000

PVP cũng có thể được trình bày dưới dạng K-60, K-90, K-120, loại sau có khối lượng mol từ 2.100.000-3.000.000.

Ngửi và nếm

Không mùi và không vị

Tỉ trọng

1,2 g / cm ³

Độ nóng chảy

150 - 180 ºC

Độ hòa tan

Nó rất dễ hòa tan trong nước, với độ hòa tan 100 mg / mL. Ở trạng thái khô, nó có thể hấp thụ nước đến 40% trọng lượng.

Nó có thể hòa tan trong các dung môi phân cực khác như etanol và metanol. Nhưng không tan trong ete, este và axeton.

độ pH

3.0 - 5.0

Ổn định

Nó ổn định nhưng không tương thích với các chất oxy hóa mạnh, và nó cũng nhạy cảm với ánh sáng.

Nhiệt độ tự bốc cháy

440 ºC

Các ứng dụng

- Công nghiệp

Thủy tinh và gốm sứ

Polyvinylpyrolidone thường được sử dụng trong sản xuất chai thủy tinh. Nguồn: Pixnio.

Polyvinylpyrrolidone được sử dụng như một chất phụ gia trong chất kết dính, cho phép chúng được sử dụng trong thủy tinh, kim loại và nhựa bằng cách tăng độ bền và độ cứng của chúng. Polyme này tạo thành một màng chống dầu mỡ và làm tăng điểm mềm của nhựa nhiệt dẻo.

Nó được sử dụng làm chất kết dính trong gốm sứ, được điều chế bằng lửa hoặc ở nhiệt độ cao. Chất kết dính bắt cháy trong quá trình nấu, vì vậy nó không ảnh hưởng đến sản phẩm cuối cùng. Trong sản xuất thủy tinh, PVP hoạt động như một chất kết dính, chất bôi trơn và chất phủ.

Trong sợi thủy tinh, nó giúp cố định thuốc nhuộm. Ngoài ra, PVP là một phần của chất phủ, mực bút bi, chất phân tán sắc tố trong màu nước cho nghệ thuật thương mại, lớp phủ giấy và trong sản xuất sáp và chất đánh bóng.

Ứng dụng điện

PVP được sử dụng trong sản xuất pin lưu trữ, mạch in, ống tia âm cực. Nó được sử dụng làm chất kết dính các muối kim loại hoặc hỗn hống trong pin. Nó cũng được sử dụng trong mạ vàng, niken, đồng và kẽm.

Kỹ thuật in thạch bản và nhiếp ảnh

PVP được sử dụng trong sản xuất nhũ nhôm, sơn khắc, lưu trữ và kết dính các tấm in thạch bản, ghi nhiệt, v.v.

Luyện kim

PVP được sử dụng trong quá trình xử lý kim loại đen và kim loại màu, hoạt động như một thành phần trong lớp phủ giúp loại bỏ vật liệu khỏi bề mặt của chúng.

Bộ ổn định và bộ lọc

PVP là chất làm trong cho bia và rượu, vì nó cải thiện độ trong suốt, màu sắc và hương vị của chúng.

- Thuốc

Tá dược và chất phân tán

PVP được sử dụng như một tá dược và chất phân tán trong viên nén, hạt và thuốc tiêm. Nó cũng ổn định các enzym và các loại thuốc nhạy cảm với nhiệt.

Bộ mở rộng thể tích plasma

PVP bắt đầu được sử dụng vào năm 1950 để thay thế cho huyết tương ở những bệnh nhân bị chấn thương nặng. Nhưng do tác dụng gây dị ứng của nó, và sự tích tụ của nó trong gan, lá lách và phổi, nó không còn được sử dụng cho mục đích này.

Hành động kháng khuẩn

PVP kết hợp với iốt, đóng vai trò là chất mang để tận dụng lợi thế của hành động khử trùng. Phức hợp PVP-iodine hoặc povidone-iodine có trong xà phòng và thuốc mỡ, thực hiện một tác dụng khử trùng quan trọng.

Tầm quan trọng nhãn khoa

PVP được sử dụng trong kính áp tròng, thực hiện chức năng dưỡng ẩm và bôi trơn. Một số chế phẩm dùng cho nhãn khoa có chứa PVP trong công thức của chúng.

- Khác

Chăm sóc cá nhân

PVP được sử dụng như một loại kem dưỡng tóc, cũng như một loại keo xịt tóc. Nó được thêm vào các loại kem chống nắng để cải thiện tình trạng dưỡng ẩm và bôi trơn. Ngoài ra, PVP được kết hợp trong các loại kem và sữa dưỡng để làm sạch và chăm sóc da.

Sắc ký

PVP được sử dụng như một chất lỏng cố định trong sắc ký khí.

Phản ứng phụ

Từ năm 1950 PVP bắt đầu được sử dụng để làm giãn nở huyết tương ở những bệnh nhân bị chấn thương nặng. Tuy nhiên, nó được phát hiện là nguyên nhân giải phóng histamine: một chất trung gian amin của các quá trình dị ứng. Và thêm vào đó, PVP cuối cùng đã bị cô lập trong gan và lá lách.

PVP có thể gây xơ hóa mô kẽ phổi có thể hồi phục nếu không kéo dài thời gian tiếp xúc với polyme. Một số giai đoạn của quá trình dị ứng đã được báo cáo, có thể liên quan đến PVP; đặc biệt là khi nó tiếp xúc với dịch cơ thể dưới da.

Một trường hợp nổi mề đay đã được báo cáo liên quan đến việc sử dụng các sản phẩm tóc có mặt PVP. Tương tự như vậy, có một trường hợp dị ứng ở một bệnh nhân được điều trị bằng PVP-iodine, cũng chỉ ra vai trò gây dị ứng của PVP trong một số trường hợp viêm da.

Người giới thiệu

1. Ashland. (sf). Các polyme polyvinylpyrolidone. . Được khôi phục từ: brenntag.com
2. Wikipedia. (Năm 2020). Polyvinylpyrolidone. Khôi phục từ: en.wikipedia.org
3. Sách Hóa chất. (2017). Polyvinylpyrolidone. Phục hồi từ: Chemicalbook.com
4. Elsevier BV (năm 2020). Polyvinylpyrolidone. ScienceDirect. Phục hồi từ: sciricalirect.com
5. An toàn thực phẩm. (2014). Polyvinylpyrolidone. . Được khôi phục từ: jstage.jst.go.jp
6. QuimiNet. (Ngày 21 tháng 5 năm 2008). Polyvinyl pyrrolidone là gì? Phục hồi từ: quiminet.com