ПОЛІВІНІЛОВИЙ СПИРТ: СТРУКТУРА, ВЛАСТИВОСТІ, СПОСОБИ ВИКОРИСТАННЯ, РИЗИКИ - ХІМІЯ

Полівінілхлорид є вініловий спирт полімер молекулярної формули (С ₂ Н ₃ АБО) п, де R являє собою Н або СОСН ₃ . Через нестабільність вінілового спирту він синтезується з використанням вінілацетату як мономеру, який полімеризується з утворенням полівінілацетату.

Згодом відбувається гідроліз складних ефірів полівінілацетату в присутності гідроксиду натрію, ацетат замінюється оксигідрильною групою (OH), утворюючи таким чином полівініловий спирт. В основному це складається з 1-3 діольних зв’язків.

Джерело: Автор LHcheM через Wikimedia Commons

Цей спирт може утворювати плівки з емульгуючою та адгезивною здатністю, які витримують сильні напруги. Окрім того, що є гнучким матеріалом, полівініловий спирт гігроскопічний і дуже розчинний у воді, на його властивості впливає ступінь гідратації.

Спочатку його готували Герман і Генель у 1924 році, гідролізуючи полівінілацетат з гідроксидом калію в присутності етанолу.

Полівініловий спирт може бути використаний при виготовленні листів або плівок, які є кисневими та ароматичними бар'єрами. Це дозволило використовувати його в упаковці харчових продуктів, і це головне його використання, оскільки для цієї мети використовується понад 30% його виробництва.

Будова

Джерело: Не надано машиночитаного автора. Likeitsmyjob ~ commonswiki передбачається (на основі претензій щодо авторських прав). через Wikimedia Commons

Верхнє зображення ілюструє невеликий сегмент полімерної ланцюга полівінілового спирту. Атоми, укладені в круглі дужки, повторюються n разів до досягнення метильних кінців, CH ₃ . Таким чином, його структура складається з серії повторів груп –CH ₂ -CH (OH) -.

Зауважимо, що всі зв'язки є одиничними, тому вуглець і кисень мають гібридизацію sp ³ . Що це означає? Щоб ланцюги полівінілового спирту були не прямими, а зигзагоподібними та з атомами Н, що чергуються з сторонами цих. Те саме стосується гідроксильних груп ОН.

Тобто ОН можуть бути звернені в одну сторону ланцюга чи іншу, тому полярний характер структури рівномірно зберігається по всій ньому.

Крім того, порядок появи ОН можна чергувати. Наприклад, зв’язки -CH ₂ -CH (OH) -CH ₂ на зображенні не є єдиним повторюваним малюнком: так це CH ₂ -CH (OH) -CH (OH). У другій закономірності спостерігається посилення полярного характеру, через те, що дві групи ОН виявляються на сусідніх вуглецях.

Полівініловий спирт може мати просту, але динамічну і полярну полімерну структуру, яка має особливу спорідненість до молекул води та інших розчинників, з якими вона може взаємодіяти через водневі зв’язки: CH (OH) - OH ₂ .

Властивості

Фізичний опис

Білий крем, гранули або порошок без запаху.

Запах

Туалет.

Точка кипіння

644 ° F при 760 мм рт.ст. (приблизно).

Точка плавлення

442º F (зазнає розкладання).

точка займання

(79 ° C) відкрите скло.

Розчинність у воді

Він розчинний, розчинність збільшується за рахунок зменшення молекулярної маси полімеру.

Розчинність

Він розчинний у етанолі, але нерозчинний в інших органічних розчинниках. Він нерозчинний у розчинниках нафти. Практично нерозчинний у рослинних і тваринних оліях, в ароматичних вуглеводнях, ефірах, ефірах та ацетоні.

Щільність

1,19 - 1,31 г / см ³ .

Тиск пари

Майже не існує.

Стабільність

Він стабільний, якщо рекомендуються умови зберігання.

Розкладання

При нагріванні вище 200ºС він розкладається, виділяючи гострий і дратівливий дим.

В'язкість

Між 4,8 і 5,8 мПа (4% розчин при 20 ° С, що відповідає середній молекулярній масі від 26 000 до 30 000 г / моль).

Полівініловий спирт має різні марки в залежності від його в'язкості: надвисока (молекулярна маса 250 000 - 300 000 г / моль), висока в'язкість (молекулярна маса 170 000 - 220 000 г / моль, середня в'язкість (молекулярна маса 120 000 - 150 000 г / моль) і в'язкість низький (молекулярна маса 25 000-35 000 г / моль).

Існує пряма пропорційна залежність між в'язкістю полівінілового спирту та його молекулярною масою.

рН

5,0 - 6,5 (4% розчин).

Програми

Синтетика

- Це матеріал для синтезу інших полімерів, таких як полівініловий нітрат, складний ефір азотної кислоти та полівініловий спирт. Полівініловий нітрат використовується в деяких видах палива та вибухових речовин.

Волокна та листи

-Полівінілові спиртові волокна мають водопоглинальну здатність на 30% вище, ніж інші волокна. Це дозволяє йому замінити бавовна в тих сферах використання, коли волокно контактує з організмом. Тактильне відчуття тканини, виготовленої з полівінілового спирту, може відрізнятися від досвіду до вовни до подібного до білизни.

-Полівінілові спиртові листи використовуються в упаковці харчових продуктів, оскільки він має здатність служити бар'єром для кисню та ароматів. Це запобігає окисленню їжі та втраті смаку. Крім того, це заважає зовнішнім запахам не заважати оригінальному смаку їжі.

Різне

-Використовується для загущення та модифікації клею полівінілацетату. Застосовується в пакетиках, виготовлених з полівінілових спиртів у пральнях для вимірювання виділення миючих засобів.

-Рушники для жіночої гігієни, а також для нетримання сечі розфасовуються в пакетики, виготовлені з плівкою біологічно розкладаного полівінілового спирту. Він використовується як фіксатор для збору біологічних зразків, особливо з калу.

-Використовується в очних краплях, таких як штучні сльози, для лікування сухих очей і як мастило для використання контактних лінз.

-Пілівіл або лист полівінілового спирту використовується в процесі передачі води при друку. Крім того, його волокна використовуються для армування бетону. Рукавички для роботи з сильними кислотами мають покриття з полівінілового спирту.

-Використовуються при виготовленні капсул, які можна використовувати при постачанні медикаментів. Полівініловий спирт з низькою молекулярною вагою використовується як компонент засобів контрацепції, призначених для внутрішньовагінального введення.

Ризики

Вдихання

При нагріванні полівінілового спирту вище 200 ° С він виділяє дим, який подразнює очі, ніс і горло. Симптомами в очах є сльозотеча, свербіж і почервоніння. Тим часом у носі та горлі відчувається пекучий біль.

Поглинання

Не очікується, що це буде шкідливим.

Контакт зі шкірою