POLYVINYYLIPYRROLIDONI: RAKENNE, OMINAISUUDET, KÄYTTÖ, SIVUVAIKUTUKSET - KEMIA - 2026

Polyvinyylipyrrolidoni (PVP) on polymeeri, N-vinyylipyrrolidonin monomeeri. Polymeerillä on monia nimiä, mukaan lukien polyvidoni ja povidoni. Polyvinyylipyrrolidoni syntetisoitiin ensimmäisen kerran Walter Reppen toimesta vuonna 1939.

Reppe reagoi asetyleeni ja formaldehydi kupariasetyylin läsnä ollessa. Useiden välivaiheiden jälkeen se sai butyrolaktonia ja lopulta monomeerin vinyylipyrrolidonia, joka polymeroituu muodostamaan PVP tiettyjen katalyyttien vaikutuksesta.

Pullo polyvinyylipyrrolidonijauheella. Lähde: LHcheM / CC BY-SA (https://creativecommons.org/licenses/by-sa/3.0)

Yläkuva näyttää tämän polymeerin kiinteän ja amorfisen ulkonäön. Sen molekyylirakenne on ketjutyyppi, jonka keskimääräinen pituus määrittelee erityyppisten PVP: ien moolimassan, viskositeetin ja muut ominaisuudet.

PVP-polymeerillä on lukuisia teollisia sovelluksia liiman lisäaineena. Sitä käytetään pinnoitteessa ja synteettisten kuitujen valmistuksessa. Sitä käytetään myös muotoiluvoiteissa ja ihonhoitokosmetiikassa.

Alun perin PVP: tä käytettiin lääketieteessä korvaamaan tai laajentamaan plasmaa. On kuitenkin osoitettu, että PVP aiheuttaa allergisia vasteita.

Rakenne

Monomeerin vinyylipyrrolidonin ja polyvinyylipyrrolidonin rakennekaavat. Lähde: Shinobu (keskustelu) (johdannaisteos) / julkinen

Sekä vinyylipyrrolidonimonomeerin että polyvinyylipyrrolidonipolymeerin rakennekaavat on esitetty yllä. Huomaa, että ne ovat syklisiä tertiäärisiä amiineja.

Vinyyli- ryhmä, -CH = CH ₂, on vastuussa yksi vinyylipyrrolidonimonomeeriyksikön sitoutumisen toiseen. Näin ollen, tässä päässä on jossa monomeerit liittyvät peräkkäin, kunnes ne muodostavat ketjun, jossa on C ₆ H ₉ NO yksikköä.

Aminorenkaan avulla PVP on emäksinen polymeeri, joka kykenee vastaanottamaan protoneja ympäristöstä ja toimimaan tehokkaasti vesimolekyylien kanssa. Niiden vuorovaikutukset ovat sellaisia, että polymeeri määrittelee hygroskooppisen kiinteän aineen.

ominaisuudet

Fyysinen ulkonäkö

Hygroskooppinen valkoinen tai hieman keltainen amorfinen jauhe

nimet

Tämän polymeerin IUPAC-nimi on 1-etyylipyrrolidin-2-oni.

Kemiallinen kaava

(C ₆ H ₉ NO) _n

Moolimassa

2 500 - 2 500 000 g / mol

Huomaa moolimassan alue, jolla tällä polymeerillä voi olla. Tämä johtuu siitä, että polyvinyylipyrrolidonia on useita tyyppejä, jokaisella on erilaiset ominaisuudet ja spesifikaatiot. Esimerkiksi PVP esitetään muodossa K-12, jonka moolimassa on välillä 4 000 - 6 000; tai K-30: na, moolimassa välillä 40 000 - 80 000

PVP voidaan myös esittää muodossa K-60, K-90, K-120, jälkimmäisten moolimassa on 2 100 000 - 3 000 000.

Haju ja maku

Hajuton ja mauton

Tiheys

1,2 g / cm ³

Sulamispiste

150 - 180 ºC

Liukoisuus

Se liukenee hyvin veteen, liukoisuus 100 mg / ml. Kuivassa tilassa se voi imeä veteen jopa 40% painostaan.

Se liukenee muihin polaarisiin liuottimiin, kuten etanoliin ja metanoliin. Mutta ei liukene eettereihin, estereihin ja asetoniin.

pH

3,0 - 5,0

pysyvyys

Se on vakaa, mutta ei sovi yhteen voimakkaiden hapettimien kanssa ja on myös herkkä valolle.

Itsesyttymislämpötila

440 ° C

Sovellukset

- Teollisuus

Lasi ja keramiikka

Polyvinyylipyrrolidonia käytetään usein lasipullojen valmistuksessa. Lähde: Pixnio.

Polyvinyylipyrrolidonia käytetään lisäaineena liimoissa, jolloin niitä voidaan käyttää lasissa, metallissa ja muovissa lisäämällä niiden lujuutta ja kovuutta. Tämä polymeeri muodostaa rasvankestävän kalvon ja nostaa kestomuovien pehmenemispistettä.

Sitä käytetään sideaineena keramiikassa, valmistetaan tulella tai korkeissa lämpötiloissa. Sideaine syttyy keittoprosessin aikana, joten sillä ei ole vaikutusta lopputuotteeseen. Lasin valmistuksessa PVP toimii sideaineena, voiteluaineena ja pinnoiteaineena.

Lasikuiduissa se auttaa kiinnittämään väriaineita. Lisäksi PVP on osa pinnoitteita, kuulapistemusteita, pigmenttidispergoivia aineita akvarelleissa kaupallista taidetta varten, paperin päällystämistä sekä vahojen ja kiillotusten valmistuksessa.

Sähkösovellukset

PVP: tä käytetään varastointiparistojen, painettujen piirien, katodisädeputkien valmistuksessa. Sitä käytetään sideaineena akkujen metallisuoloille tai amalgaamille. Sitä käytetään myös kullan, nikkelin, kuparin ja sinkin pinnoituksessa.

Litografia ja valokuvaus

PVP: tä käytetään alumiiniemulsioiden valmistuksessa, kaiverrusteiden päällystämisessä, litografisten levyjen varastoinnissa ja kiinnittymisessä, lämpörekisteröinnissä jne.

Metallurgia

PVP: tä käytetään rautametallien ja ei-rautametallien prosessointiin, ja se toimii ainesosana pinnoitteissa, jotka auttavat poistamaan materiaaleja niiden pinnalta.

Vakaaja ja selkeytin

PVP on oluen ja viinin selkeytin, koska se parantaa niiden läpinäkyvyyttä, väriä ja makua.

- Lääke

Apuaine ja dispergointiaine

PVP: tä käytetään apuaineena ja dispergointiaineena tableteissa, rakeissa ja injektioissa. Se myös stabiloi entsyymejä ja lämpöherkkiä lääkkeitä.

Plasman tilavuuden laajennin

PVP: tä alettiin käyttää vuonna 1950 plasman korvikkeena potilaille, joilla on vaikea trauma. Allergeenisen vaikutuksen ja maksaan, pernaan ja keuhkoihin kertymisen vuoksi sitä ei enää käytetty tähän tarkoitukseen.

Antibakteerinen vaikutus

PVP kytkeytyy jodin kanssa toimien kantajana desinfiointitoimen hyödyntämiseksi. PVP-jodi tai povidoni-jodikompleksi on läsnä saippuissa ja voiteissa suorittaen tärkeän desinfiointiaineen.

Silmätautien merkitys

PVP: tä käytetään piilolinsseissä, sillä se täyttää kosteuttavan ja voitelevan toiminnan. Jotkut silmäkäyttöön tarkoitetut valmisteet sisältävät kaavassaan PVP: tä.

- Muut

Henkilökohtainen hygienia

PVP: tä käytetään hiusten kiinnitysemulsioina sekä hiussuihkeena. Sitä lisätään aurinkovoiteisiin parantamaan sen kosteuttavaa ja voitelevaa tilaa. Lisäksi PVP sisältyy voiteisiin ja voiteisiin puhdistusta ja ihonhoitoa varten.

kromatografia

PVP: tä käytetään kiinnitysnesteenä kaasukromatografiassa.

Sivuvaikutukset

Vuodesta 1950 lähtien PVP: tä on käytetty plasman laajentamiseksi potilailla, joilla on vaikea trauma. Sen kuitenkin havaittiin aiheuttavan histamiinin vapautumisen: allergisten prosessien amiinin välittäjä. Ja lisäksi PVP päätyi sekvesoitumaan maksaan ja pernaan.

PVP voi aiheuttaa keuhkojen interstitiaalisen fibroosin, joka voidaan kumota, jos altistumista polymeerille ei jatketa. On ilmoitettu useita allergisten prosessien jaksoja, jotka voivat liittyä PVP: hen; etenkin kun se joutuu kosketukseen ihonalaisten ihon nesteiden kanssa.

Urtikariatapaus on ilmoitettu liittyvän hiustuotteisiin, joissa oli PVP: tä. Samoin oli tapaus allergiasta potilaalla, jota hoidettiin PVP-jodilla, ja huomautti myös PVP: n allergeenisesta roolista joissakin ihottuman tapauksissa.

Viitteet

1. Ashland. (SF). Polyvinyylipyrrolidonipolymeerit.. Palautettu osoitteesta: brenntag.com
2. Wikipedia. (2020). Polyvinyylipyrrolidoni. Palautettu osoitteesta: en.wikipedia.org
3. Kemikaalikirja. (2017). Polyvinyylipyrrolidoni. Palautettu osoitteesta: kemikaalikirja.com
4. Elsevier BV (2020). Polyvinyylipyrrolidoni. ScienceDirect. Palautettu osoitteesta: sciencedirect.com
5. Elintarviketurvallisuus. (2014). Polyvinyylipyrrolidoni.. Palautettu: jstage.jst.go.jp
6. QuimiNet. (21. toukokuuta 2008). Mikä on polyvinyylipyrrolidoni? Palautettu osoitteesta: quiminet.com