POLYVINYLPYROLIDÓN: ŠTRUKTÚRA, VLASTNOSTI, POUŽITIE, VEDĽAJŠIE ÚČINKY - CHÉMIA - 2024

Polyvinylpyrolidón (PVP) je polymér N-vinylpyrolidónu monoméru. Polymér má mnoho mien, vrátane polyvidónu a povidónu. Polyvinylpyrolidón bol prvýkrát syntetizovaný Walterom Reppom v roku 1939.

Acetylén a formaldehyd zreagovaný v prítomnosti acetylidu medi. Po niekoľkých medzistupňoch získal butyrolaktón a nakoniec monomér vinylpyrolidón, ktorý polymerizuje za vzniku určitých PVP na PVP.

Fľaša s práškom polyvinylpyrolidónu. Zdroj: LHcheM / CC BY-SA (https://creativecommons.org/licenses/by-sa/3.0)

Horný obrázok ukazuje pevný a amorfný vzhľad tohto polyméru. Jeho molekulárna štruktúra je typu reťazca, ktorého priemerná dĺžka definuje molárnu hmotnosť, viskozitu a ďalšie vlastnosti rôznych typov PVP.

PVP polymér má ako priemyselné adhezívum množstvo priemyselných aplikácií. Používa sa pri poťahovaní a pri výrobe syntetických vlákien. Používa sa tiež v stylingových krémoch a v kozmetike pre starostlivosť o pleť.

Spočiatku sa PVP používal v medicíne na nahradenie alebo rozšírenie plazmy. Ukázalo sa však, že PVP vyvoláva alergické reakcie.

štruktúra

Štrukturálne vzorce monoméru vinylpyrolidónu a polyvinylpyrolidónu. Zdroj: Shinobu (talk) (odvodené práce) / public domain

Štrukturálne vzorce tak vinylpyrolidónového monoméru, ako aj polyvinylpyrolidónového polyméru sú uvedené vyššie. Všimnite si, že ide o cyklické terciárne amíny.

Vinylové skupiny, -CH = CH ₂ , je zodpovedná za jeden VINYLPYROLIDON monomér väzbu na iný. Preto sa na tomto konci je miesto, kde monoméry sa pripojí postupne, až kým sa tvorí reťazec s C ₆ H ₉ NO jednotiek .

Tým, že má amino kruh, je PVP bázický polymér, ktorý je schopný prijať protóny z média a účinne interagovať s molekulami vody. Ich interakcie sú také, že polymér definuje hygroskopickú pevnú látku.

vlastnosti

Fyzický vzhľad

Hygroskopický biely alebo mierne žltý amorfný prášok

mená

Názov IUPAC pre tento polymér je 1-etenylpyrolidín-2-ón.

Chemický vzorec

(C ₆ H ₉ NO) _n

Molárna hmota

2 500 - 2 500 000 g / mol

Všimnite si rozsah molárnych hmôt, ktoré môže mať tento polymér. Je to preto, že existuje niekoľko typov polyvinylpyrolidónu, z ktorých každý má odlišné vlastnosti a špecifikácie. Napríklad PVP je prezentovaný ako K-12 s molárnou hmotnosťou medzi 4 000 až 6 000; alebo ako K-30, s molárnou hmotnosťou medzi 40 000 až 80 000

PVP môže byť tiež prezentovaný ako K-60, K-90, K-120, pričom posledný uvedený má molárnu hmotnosť medzi 2 100 000 až 3 000 000.

Vôňa a chuť

Bez zápachu a chuti

Hustota

1,2 g / cm ³

Bod topenia

150 - 180 ° C

rozpustnosť

Je veľmi dobre rozpustný vo vode s rozpustnosťou 100 mg / ml. V suchom stave môže absorbovať až 40% svojej hmotnosti vo vode.

Je rozpustný v iných polárnych rozpúšťadlách, ako je etanol a metanol. Nerozpustný v éteroch, esteroch a acetóne.

pH

3,0 - 5,0

stabilita

Je stabilný, ale nekompatibilný so silnými oxidačnými činidlami a je tiež citlivý na svetlo.

Teplota samovznietenia

440 ° C

aplikácia

- Priemyselný

Sklo a keramika

Polyvinylpyrolidón sa často používa pri výrobe sklenených fliaš. Zdroj: Pixnio.

Polyvinylpyrolidón sa používa ako aditívum v lepidlách, čo umožňuje ich použitie v skle, kovoch a plastoch zvýšením ich pevnosti a tvrdosti. Tento polymér vytvára mastnotu odolný film a zvyšuje teplotu mäknutia termoplastov.

Používa sa ako spojivo v keramike, pripravené ohňom alebo pri vysokých teplotách. Spojivo sa počas procesu varenia vznieti, takže nemá žiadny vplyv na konečný výrobok. Pri výrobe skla pôsobí PVP ako spojivo, lubrikant a poťahovacie činidlo.

V sklenených vláknach pomáha fixovať farbivá. Okrem toho je PVP súčasťou náterov, guľôčkových farieb, dispergátorov pigmentov vo vodových farbách pre komerčné umenie, poťahovanie papiera a pri výrobe voskov a leštidiel.

Elektrické aplikácie

PVP sa používa pri výrobe akumulátorov, plošných spojov, katódových trubíc. Používa sa ako spojivo pre kovové soli alebo amalgám v batériách. Používa sa tiež na pokovovanie zlatom, niklom, meďou a zinkom.

Litografia a fotografie

PVP sa používa pri výrobe hliníkových emulzií, poťahovaní rytín, skladovaní a priľnavosti litografických platní, tepelnom zázname atď.

hutníctvo

PVP sa používa pri spracovaní železných a neželezných kovov a pôsobí ako zložka náterov, ktoré pomáhajú odstraňovať materiály z ich povrchov.

Stabilizátor a čistič

PVP je čírenie pre pivo a víno, pretože zlepšuje ich priehľadnosť, farbu a chuť.

- Liečivé

Pomocná látka a dispergačné činidlo

PVP sa používa ako pomocná látka a dispergačné činidlo v tabletách, granulách a injekciách. Stabilizuje tiež enzýmy a lieky citlivé na teplo.

Expander objemu plazmy

PVP sa začal používať v roku 1950 ako náhrada plazmy u pacientov so závažnou traumou. Ale kvôli svojmu alergénnemu pôsobeniu a akumulácii v pečeni, slezine a pľúcach sa už na tento účel nepoužíval.

Antibakteriálny účinok

PVP sa páruje s jódom, ktorý slúži ako nosič na využitie dezinfekčného účinku. Komplex PVP-jód alebo povidón-jód je prítomný v mydlách a mastich, ktoré plnia dôležitý dezinfekčný účinok.

Oftalmologický význam

PVP sa používa v kontaktných šošovkách, ktoré plnia hydratačné a mazacie funkcie. Niektoré prípravky na oftalmické použitie obsahujú vo svojom zložení PVP.

- Ostatné

Osobná starostlivosť

PVP sa používa ako krém na fixáciu vlasov, ako aj na sprej na vlasy. Pridáva sa do krémov na opaľovanie, aby sa zlepšil jeho hydratačný a mazací stav. Okrem toho je PVP včlenený do krémov a pleťových vôd na čistenie a starostlivosť o pleť.

chromatografie

PVP sa používa ako fixačná kvapalina v plynovej chromatografii.

Vedľajšie účinky

Od roku 1950 sa PVP začal používať na rozšírenie plazmy u pacientov so závažnou traumou. Zistilo sa však, že spôsobuje uvoľňovanie histamínu: amínového mediátora alergických procesov. A to navyše, PVP skončil sekvestrovaný v pečeni a slezine.

PVP môže spôsobiť pľúcnu intersticiálnu fibrózu, ktorá sa môže zvrátiť, ak sa expozícia polyméru nepredlžuje. Bolo hlásených niekoľko epizód alergických procesov, ktoré by mohli súvisieť s PVP; najmä pri kontakte so subkutánnymi telesnými tekutinami.

Prípad urtikárie bol hlásený v súvislosti s používaním vlasových prípravkov, v ktorých bol prítomný PVP. Podobne sa vyskytol prípad alergie u pacienta liečeného PVP-jódom, ktorý poukazoval aj na alergenickú úlohu PVP v niektorých prípadoch dermatitídy.

Referencie

1. Ashland. (SF). Polyvinylpyrolidónové polyméry. , Získané z: brenntag.com
2. Wikipedia. (2020). Polyvinylpyrrolidon. Obnovené z: en.wikipedia.org
3. Chemická kniha. (2017). Polyvinylpyrrolidon. Obnovené z: chemicalbook.com
4. Elsevier BV (2020). Polyvinylpyrrolidon. ScienceDirect. Obnovené z: sciposedirect.com
5. Bezpečnosť jedla. (2014). Polyvinylpyrrolidon. , Obnovené z: jstage.jst.go.jp
6. QuimiNet. (21. mája 2008). Čo je to polyvinylpyrolidón? Získané z: quiminet.com