Polyvinylalcoholstructuur, eigenschappen, gebruik, risico's

3693
Simon Doyle
Polyvinylalcoholstructuur, eigenschappen, gebruik, risico's

De polyvinylalcohol is een polymeer van vinylalcohol met molecuulformule (C.tweeH.3OR) n, waarbij R staat voor H of COCH3. Vanwege een instabiliteit van vinylalcohol, wordt het gesynthetiseerd met vinylacetaat als monomeer, dat polymeriseert om polyvinylacetaat te vormen..

Vervolgens vindt er een hydrolyse van de polyvinylacetaatesters plaats in aanwezigheid van natriumhydroxide, waarbij het acetaat wordt gesubstitueerd door de oxyhydrylgroep (OH), waardoor de polyvinylalcohol wordt gevormd. Dit is voornamelijk samengesteld uit 1-3 diol [-CHtwee-CH (OH) -CHtwee-CH (OH) -].

Bron: door LHcheM via Wikimedia Commons

Deze alcohol kan films vormen met emulgerende en hechtende eigenschappen, die bestand zijn tegen sterke spanningen. Behalve dat het een flexibel materiaal is, is polyvinylalcohol hygroscopisch en zeer oplosbaar in water, waarbij de eigenschappen worden beïnvloed door de mate van hydratatie..

Aanvankelijk werd het bereid door Hermann en Haehnel in 1924, waarbij polyvinylacetaat werd gehydrolyseerd met kaliumhydroxide in aanwezigheid van ethanol..

Polyvinylalcohol kan worden gebruikt bij de vervaardiging van vellen of films die zuurstof- en aromabarrières zijn. Hierdoor kan het worden gebruikt in voedselverpakkingen, aangezien dit het belangrijkste gebruik is, aangezien meer dan 30% van de productie voor dit doel wordt gebruikt..

Artikel index

  • 1 Structuur
  • 2 Eigenschappen
    • 2.1 Fysieke beschrijving
    • 2.2 Geur
    • 2.3 Kookpunt
    • 2.4 Smeltpunt
    • 2.5 Vlampunt
    • 2.6 Oplosbaarheid in water
    • 2.7 Oplosbaarheid
    • 2.8 Dichtheid
    • 2.9 Dampspanning
    • 2.10 Stabiliteit
    • 2.11 Ontleding
    • 2.12 Viscositeit
    • 2,13 pH
  • 3 toepassingen
    • 3.1 Synthetisch
    • 3.2 Vezels en platen
    • 3.3 Diversen
  • 4 Risico's
    • 4.1 Inademing
    • 4.2 Inslikken
    • 4.3 Huidcontact
    • 4.4 Oogcontact
    • 4.5 Chronische blootstelling
  • 5 referenties

Structuur

Bron: door Geen machineleesbare auteur opgegeven. Likeitsmyjob ~ commonswiki verondersteld (op basis van auteursrechtclaims). via Wikimedia Commons

De bovenste afbeelding illustreert een klein segment van een polyvinylalcoholpolymeerketen. De atomen tussen haakjes worden n keer herhaald totdat ze de methyluiteinden, CH, bereiken3. De structuur ervan bestaat dus uit een reeks herhalingen van de -CH-groepentwee-CH (OH)-.

Merk op dat alle bindingen eenvoudig zijn en daarom hebben koolstofatomen en zuurstof sp-hybridisatie3. Wat betekent het? Dat de ketens van polyvinylalcohol niet recht zijn, maar zigzaggend en met de H-atomen afwisselend op hun zijkanten. Hetzelfde geldt voor hydroxylgroepen OH.

Dat wil zeggen, de OH kan naar de ene kant van de ketting of de andere zijn gericht, zodat het polaire karakter van de structuur overal gelijkmatig behouden blijft..

Bovendien kan de volgorde van verschijnen van de OH's worden afgewisseld. Bijvoorbeeld de -CH linkstwee-CH (OH) -CHtwee in de afbeelding zijn niet het enige herhalende patroon: dat geldt ook voor CHtwee-CH (OH) -CH (OH). In het tweede patroon is er een toename van het polaire karakter, doordat twee OH-groepen op aangrenzende koolstofatomen worden aangetroffen..

Polyvinylalcohol kan een eenvoudige, maar dynamische en polaire polymere structuur hebben, die een speciale affiniteit heeft voor watermoleculen en andere oplosmiddelen waarmee het kan interageren via waterstofbruggen: CH (O-H) - OHtwee.

Eigendommen

Fysieke beschrijving

Reukloze witte crème, korrels of poeder.

Geur

Toilet.

Kookpunt

644º F bij 760 mmHg (ongeveer).

Smeltpunt

442º F (ervaart ontbinding).

ontstekingspunt

175 º F (79 º C) open beker.

Oplosbaarheid in water

Het is oplosbaar en verhoogt de oplosbaarheid door het molecuulgewicht van het polymeer te verlagen.

Oplosbaarheid

Het is oplosbaar in ethanol, maar onoplosbaar in andere organische oplosmiddelen. Het is onoplosbaar in oplosmiddelen uit aardolie. Vrijwel onoplosbaar in plantaardige en dierlijke oliën, aromatische koolwaterstoffen, esters, ethers en aceton.

Dichtheid

1,19 - 1,31 g / cm3.

Dampdruk

Bijna onbestaande.

Stabiliteit

Stabiel onder de aanbevolen opslagomstandigheden.

Ontleding

Bij verhitting boven 200 ° C ontleedt het en geeft bijtende en irriterende rook af..

Viscositeit

Tussen 4,8 en 5,8 mPa (4% oplossing bij 20 ° C komt overeen met een gemiddeld molecuulgewicht van 26.000 tot 30.000 g / mol).

Polyvinylalcohol heeft verschillende kwaliteiten op basis van de viscositeit: superhoog (molecuulgewicht 250.000 - 300.000 g / mol), hoge viscositeit (molecuulgewicht 170.000 - 220.000 g / mol, gemiddelde viscositeit (molecuulgewicht 120.000 - 150.000 g / mol) en viscositeit laag (molecuulgewicht 25.000 - 35.000 g / mol).

Er is een direct evenredig verband tussen de viscositeit van polyvinylalcohol en zijn molecuulgewicht.

pH

5,0 tot 6,5 (4% ​​oplossing).

Toepassingen

Synthetisch

-Het is materiaal voor de synthese van andere polymeren zoals polyvinylnitraat, een ester van salpeterzuur en polyvinylalcohol. Polyvinylnitraat wordt gebruikt in sommige gietbare drijfgassen en explosieven.

Vezels en platen

-Polyvinylalcoholvezels hebben een waterabsorptievermogen dat 30% hoger is dan andere vezels. Hierdoor kan het katoen vervangen bij die toepassingen waarbij de vezel in contact komt met het lichaam. Het tastgevoel van de stof die is gemaakt van polyvinylalcohol, kan variëren van het gevoel dat vóór wol werd ervaren tot het gevoel dat vergelijkbaar is met linnen..

-Polyvinylalcoholvellen worden gebruikt in voedselverpakkingen, omdat het als barrière kan dienen tegen zuurstof en aroma's. Dit voorkomt oxidatie van voedsel en smaakverlies. Bovendien voorkomt het dat externe geuren de oorspronkelijke smaak van voedsel verstoren.

Diversen

-Het wordt gebruikt om polyvinylacetaatlijm te verdikken en te modificeren. Het wordt gebruikt in zakjes gemaakt van polyvinylalcoholvellen in wasserijen om de afgifte van wasmiddelen te meten..

-De inlegkruisjes voor vrouwelijke hygiëne en voor urine-incontinentie zijn verpakt in zakjes gemaakt met een film van biologisch afbreekbare polyvinylalcohol. Het wordt gebruikt als fixeermiddel voor het verzamelen van biologische monsters, vooral die van uitwerpselen.

-Gebruikt in oogdruppels, zoals kunstmatige tranen, om droge ogen te behandelen en als smeermiddel bij het dragen van contactlenzen.

-Een polyvinylalcoholfilm of -vel wordt gebruikt in het wateroverdrachtproces bij het afdrukken. Bovendien worden de vezels gebruikt om beton te versterken. Handschoenen voor het werken met sterke zuren hebben een polyvinylalcoholcoating.

-Ze worden gebruikt bij de vervaardiging van capsules die kunnen worden gebruikt bij de levering van medicijnen. Polyvinylalcohol met een laag molecuulgewicht wordt gebruikt als onderdeel van anticonceptieproducten die zijn ontworpen voor intravaginale toediening..

Risico's

Inademing

Wanneer polyvinylalcohol wordt verhit tot boven 200ºC, geeft het een irriterende rook af aan de ogen, neus en keel. Oogsymptomen zijn onder meer waterige, jeukende en rode ogen. Ondertussen is er in de neus en in de keel een brandende pijn.

Inslikken

Het is naar verwachting niet schadelijk.

Huidcontact

Het is naar verwachting niet schadelijk.

Oogcontact

Alleen mechanische irritatie.

Chronische blootstelling

Er zijn geen gegevens over mensen. In dierstudies werden enkele mogelijk schadelijke gezondheidseffecten gevonden. Een daling van de hemoglobineconcentratie en van het aantal erytrocyten en een mogelijke volledige remming van de stolling werd waargenomen. Er is de mogelijkheid van carcinogenese zoals gezien in dierstudies.

Referenties

  1. PubChem (2018). Polyvinylalcohol. Genomen uit: pubchem.ncbi.nlm.nih.gov
  2. Vinit Mehta. (2018). Polyvinylalcohol: eigenschappen, toepassingen en toepassing. Genomen van: toppr.com
  3. Wikipedia. (2018). Polyvinylalcohol. Genomen uit: en.wikipedia.org
  4. Mariano. (23 maart 2012). Polyvinylalcohol. Genomen uit: tecnologiadelosplasticos.blogspot.com
  5. FAO. (2004). Polyvinylalcohol (PVA). [Pdf]. Genomen uit: fao.org
  6. Omgevingsgezondheid en-veiligheid. (2003). Polyvinylalcohol. Genomen uit: terpconnect.umd.edu

Niemand heeft nog op dit artikel gereageerd.