ALKOHOL POLIWINYLOWY: BUDOWA, WŁAŚCIWOŚCI, ZASTOSOWANIA, ZAGROŻENIA - CHEMIA

Alkoholu winylowego stanowi polimer alkoholu winylowego o wzorze cząsteczkowym (C ₂ H ₃ OR) n, w którym R oznacza H lub COCH ₃ . Ze względu na nietrwałość alkoholu winylowego jest syntetyzowany przy użyciu octanu winylu jako monomeru, który polimeryzuje do polioctanu winylu.

Następnie następuje hydroliza estrów polioctanu winylu w obecności wodorotlenku sodu, przy czym octan jest zastępowany grupą oksyhydrylową (OH), tworząc w ten sposób polialkohol winylowy. Składa się głównie z 1-3 wiązań diolowych.

Źródło: LHcheM za pośrednictwem Wikimedia Commons

Alkohol ten może tworzyć błony o właściwościach emulgujących i adhezyjnych, które mogą wytrzymać silne obciążenia. Oprócz tego, że jest materiałem elastycznym, polialkohol winylowy jest higroskopijny i bardzo dobrze rozpuszczalny w wodzie, na jego właściwości wpływa stopień nawilżenia.

Początkowo został przygotowany przez Hermanna i Haehnela w 1924 roku, hydrolizując polioctan winylu wodorotlenkiem potasu w obecności etanolu.

Alkohol poliwinylowy może być stosowany do produkcji arkuszy lub folii, które są barierami dla tlenu i zapachów. Pozwoliło to na wykorzystanie go w opakowaniach do żywności, co jest jego głównym zastosowaniem, ponieważ ponad 30% jego produkcji jest wykorzystywane do tego celu.

Struktura

Źródło: przez: Nie podano autora do odczytu maszynowego. Zakłada się Likeitsmyjob ~ commonswiki (na podstawie roszczeń dotyczących praw autorskich). za pośrednictwem Wikimedia Commons

Górne zdjęcie przedstawia mały segment łańcucha polimeru alkoholu poliwinylowego. Atomy zamknięte w nawiasach są powtarzane n razy, aż do uzyskania końcówki metylowe, CH ₃ . Zatem jego struktura składa się z serii powtórzeń grup –CH _2- CH (OH) -.

Zauważ, że wszystkie obligacje są pojedyncze, a zatem węgiel i tlen mają sp ³ hybrydyzacji . Co to znaczy? Że łańcuchy alkoholu poliwinylowego nie są proste, ale zygzakowate i z atomami H naprzemiennie po bokach. To samo dotyczy grup hydroksylowych OH.

Oznacza to, że OH mogą być skierowane w stronę jednej lub drugiej strony łańcucha, więc polarny charakter struktury jest w niej równomiernie zachowany.

Ponadto kolejność pojawiania się OH można zmieniać. Na przykład wiązania -CH _2- CH (OH) -CH ₂ na obrazie nie są jedynym powtarzającym się wzorem, podobnie jak CH _2- CH (OH) -CH (OH). W drugim wzorze następuje wzrost charakteru polarnego, ze względu na fakt, że dwie grupy OH znajdują się na sąsiednich atomach węgla.

Alkohol poliwinylowy może mieć prostą, ale dynamiczną i polarną strukturę polimerową, która ma szczególne powinowactwo do cząsteczek wody i innych rozpuszczalników, z którymi może oddziaływać poprzez wiązania wodorowe: CH (OH) - OH ₂ .

Nieruchomości

Opis fizyczny

Bezwonny biały krem, granulki lub proszek.

Zapach

Toaleta.

Temperatura wrzenia

644 ° F przy 760 mmHg (w przybliżeniu).

Temperatura topnienia

442º F (ulega rozkładowi).

punkt zapłonu

Szkło otwarte 175º F (79º C).

Rozpuszczalność w wodzie

Jest rozpuszczalny, rozpuszczalność wzrasta wraz ze zmniejszaniem masy cząsteczkowej polimeru.

Rozpuszczalność

Jest rozpuszczalny w etanolu, ale nierozpuszczalny w innych rozpuszczalnikach organicznych. Jest nierozpuszczalny w rozpuszczalnikach z ropy naftowej. Praktycznie nierozpuszczalny w olejach roślinnych i zwierzęcych, węglowodorach aromatycznych, estrach, eterach i acetonie.

Gęstość

1,19 - 1,31 g / cm ³ .

Ciśnienie pary

Prawie nie istnieje.

Stabilność

Jest stabilny, jeśli zalecane są warunki przechowywania.

Rozkład

Po podgrzaniu powyżej 200º C rozkłada się wydzielając gryzący i drażniący dym.

Lepkość

Od 4,8 do 5,8 mPa (4% roztwór w 20 ° C, co odpowiada średniej masie cząsteczkowej 26 000 do 30 000 g / mol).

Alkohol poliwinylowy ma różne klasy w zależności od jego lepkości: super wysoki (masa cząsteczkowa 250 000 - 300 000 g / mol), wysoka lepkość (masa cząsteczkowa 170 000 - 220 000 g / mol, średnia lepkość (masa cząsteczkowa 120 000 - 150 000 g / mol) i lepkość) niski (ciężar cząsteczkowy 25 000-35 000 g / mol).

Istnieje bezpośrednia proporcjonalna zależność między lepkością alkoholu poliwinylowego a jego masą cząsteczkową.

pH

5,0 do 6,5 (4% roztwór).

Aplikacje

Syntetyki

-Jest materiałem do syntezy innych polimerów, takich jak azotan poliwinylu, ester kwasu azotowego i polialkohol winylowy. Azotan poliwinylu jest stosowany w niektórych materiałach pędnych do odlewania i materiałach wybuchowych.

Włókna i arkusze

-Włókna z alkoholu poliwinylowego mają o 30% większą zdolność wchłaniania wody niż inne włókna. Dzięki temu zastępuje bawełnę w zastosowaniach, w których włókno styka się z ciałem. Wrażenie dotykowe tkaniny wykonanej z polialkoholu winylowego może różnić się od wrażenia przed wełną do podobnego do lnu.

- Arkusze z alkoholu poliwinylowego są stosowane w opakowaniach do żywności, ponieważ mogą pełnić funkcję bariery dla tlenu i aromatów. Zapobiega to utlenianiu żywności i utracie smaku. Ponadto zapobiega ingerencji zapachów zewnętrznych w oryginalny smak potraw.

Różne

-Służy do zagęszczania i modyfikowania kleju z polioctanu winylu. Jest stosowany w saszetkach wykonanych z polialkoholu winylowego w pralniach do pomiaru uwalniania detergentów.

-Ręczniki do higieny kobiecej, a także na nietrzymanie moczu pakowane są w worki wykonane z folii biodegradowalnego polialkoholu winylowego. Służy jako utrwalacz do pobierania próbek biologicznych, zwłaszcza kału.

-Używane w kroplach do oczu, takich jak sztuczne łzy, w leczeniu zespołu suchego oka oraz jako lubrykant do soczewek kontaktowych.

-Folia lub arkusz z polialkoholu winylowego jest używany w procesie transferu wody w druku. Ponadto jego włókna służą do wzmacniania betonu. Rękawice do pracy z mocnymi kwasami mają powłokę z polialkoholu winylowego.

-Służą do produkcji kapsułek, które mogą być używane do dostarczania leków. Alkohol poliwinylowy o niskiej masie cząsteczkowej jest składnikiem środków antykoncepcyjnych przeznaczonych do podawania dopochwowego.

Ryzyka

Inhalacja

Po podgrzaniu alkoholu poliwinylowego powyżej 200 ° C uwalnia on drażniący dla oczu, nosa i gardła dym. Objawy w oczach obejmują łzawienie, swędzenie i zaczerwienienie. Tymczasem w nosie i gardle pojawia się piekący ból.

Przyjmowanie pokarmu

Nie oczekuje się, że będzie szkodliwy.

Kontakt ze skórą