POLIVINILPIRROLIDON: SZERKEZET, TULAJDONSÁGOK, FELHASZNÁLÁSOK, MELLÉKHATÁSOK - KÉMIA - 2026

A polivinilpirrolidon (PVP) az N-vinilpirrolidon monomer polimerje. A polimer sok névvel megy keresztül, beleértve a polividont és a povidont. A polivinil-pirrolidont először Walter Reppe szintetizálta 1939-ben.

Reppe reagált az acetilén és a formaldehid réz-acetilid jelenlétében. Több közbenső lépés után butirolaktont és végül a vinil-pirrolidon monomert kapta, amely bizonyos katalizátorok hatására polimerizálódik PVP-ként.

Üveg polivinilpirrolidon porral. Forrás: LHcheM / CC BY-SA (https://creativecommons.org/licenses/by-sa/3.0)

A felső kép a polimer szilárd és amorf megjelenését mutatja. Molekuláris szerkezete lánc típusú, amelynek átlagos hossza határozza meg a különféle típusú PVP móltömegét, viszkozitását és egyéb tulajdonságait.

A PVP polimernek számos ipari felhasználása van ragasztó adalékanyagként. A bevonatban és a szintetikus szálak gyártásában használják. Használják még formázó krémekben és bőrápolási kozmetikumokban is.

A PVP-t eredetileg az orvostudományban használták a plazma pótlására vagy bővítésére. Kimutatták azonban, hogy a PVP allergiás reakciókat vált ki.

Szerkezet

A vinil-pirrolidon és a poli (vinil-pirrolidon) monomer szerkezeti képletei. Forrás: Shinobu (beszélgetés) (származékos munka) / Nyilvános

A fentebb bemutatjuk mind a vinil-pirrolidon-monomer, mind a polivinil-pirrolidon-polimer szerkezeti képleteit. Vegye figyelembe, hogy ezek ciklikus tercier aminok.

A vinilcsoport, -CH = CH ₂, felelős egy vinil-pirrolidon monomer kötődnek a másik. Ezért ezen a ponton a monomerek egymás után csatlakoznak, amíg láncot alkotnak C ₆ H ₉ NO egységekkel.

Az aminocsoport gyűrűjével a PVP egy bázikus polimer, amely képes a protonokat a közegből felvenni és hatékonyan kölcsönhatásba lépni a vízmolekulákkal. Kölcsönhatásuk olyan, hogy a polimer higroszkopikus szilárd anyagot határoz meg.

Tulajdonságok

Fizikai megjelenés

Higroszkópos fehér vagy enyhén sárga amorf por

nevek

Ennek a polimernek az IUPAC neve 1-etil-pirrolidin-2-on.

Kémiai formula

(C ₆ H ₉ NO) _n

Moláris tömeg

2500 - 2 500 000 g / mol

Vegye figyelembe a moláris tömeg tartományát, amely ennek a polimernek lehet. Ennek oka az, hogy többféle polivinilpirrolidon létezik, mindegyik eltérő tulajdonságokkal és specifikációkkal rendelkezik. Például a PVP-t K-12 formájában mutatják be, molekulatömege 4 000–6 000; vagy K-30 alakban, 40 000-80 000 móltömeggel

A PVP K-60, K-90, K-120 formában is bemutatható, utóbbi moláris tömege 2 100 000–3 000 000 közötti.

Szag és íz

Szagtalan és íztelen

Sűrűség

1,2 g / cm ³

Olvadáspont

150-180 ° C

Oldhatóság

Vízben nagyon jól oldódik, oldhatósága 100 mg / ml. Száraz állapotban súlyának akár 40% -át képes felszívni vízben.

Egyéb poláris oldószerekben, például etanolban és metanolban oldódik. Éterekben, észterekben és acetonban azonban nem oldódik.

pH

3,0–5,0

Stabilitás

Stabil, de nem kompatibilis az erős oxidáló szerekkel, és fényre is érzékeny.

Öngyulladási hőmérséklet

440 ºC

Alkalmazások

- Ipari

Üveg és kerámia

A polivinilpirrolidont gyakran használják üvegpalackok gyártásához. Forrás: Pixnio.

A polivinil-pirrolidont adalékanyagként használják ragasztókban, lehetővé téve ezek üvegben, fémben és műanyagban történő felhasználását szilárdságuk és keménységük növelésével. Ez a polimer zsírálló filmet képez és növeli a hőre lágyuló műanyag lágyulási pontját.

Kötőanyagként használják kerámiában, tűzben vagy magas hőmérsékleten készítve. A kötőanyag meggyullad a főzés során, így nincs hatással a végtermékre. Az üveggyártás során a PVP kötőanyagként, kenőanyagként és bevonószerként működik.

Az üvegszálakban segít rögzíteni a színezékeket. Ezen túlmenően a PVP része a bevonatoknak, golyóstintáknak, a pigment diszpergálószereknek akvarellekben, kereskedelemben, papír bevonatban, valamint viaszok és polírozók gyártásában.

Elektromos alkalmazások

A PVP-t tároló elemek, nyomtatott áramkörök, katódsugárcsövek gyártásához használják. Fémsók vagy amalgám kötőanyagként használják az elemekben. Használják még arany-, nikkel-, réz- és cinkbevonatban is.

Litográfia és fényképezés

A PVP-t alumínium emulziók előállításához, metszetek bevonásához, a litográfiai lemezek tárolásához és tapadásához, hőméréshez stb.

Kohászat

A PVP-t vas- és színesfém-feldolgozásban használják, és olyan bevonatok összetevőjeként szolgálnak, amelyek elősegítik az anyagok felületükről történő eltávolítását.

Stabilizátor és tisztítószer

A PVP tisztítószer a sörhez és a borhoz, mivel javítja ezek átlátszóságát, színét és ízét.

- Gyógyászati

Segédanyag és diszpergálószer

A PVP-t segédanyagként és diszpergálószerként alkalmazzák tablettákban, granulátumokban és injekciókban. Stabilizálja az enzimeket és hőérzékeny gyógyszereket is.

Plazma térfogat-bővítő

A PVP-t 1950-ben kezdték alkalmazni a plazma pótlására súlyos traumaban szenvedő betegek esetén. De allergén hatása, valamint a májban, lépben és tüdőben felhalmozódása miatt már nem használták fel erre a célra.

Antibakteriális hatás

A PVP jóddal párosul, és hordozóként szolgál a fertőtlenítő hatás elősegítésére. A PVP-jód vagy a povidon-jód komplex megtalálható a szappanokban és kenőcsökben, fontos fertőző hatású.

Szemészeti fontosság

A PVP-t kontaktlencsékben használják, hidratáló és kenő funkcióval. Néhány szemészeti felhasználásra szánt készítmény a készítményben PVP-t tartalmaz.

- Mások

Testápolási

A PVP-t hajrögzítő testápolóként és hajlakkként is használják. A fényvédő krémekhez adják, hogy javítsák hidratáló és kenő állapotát. Ezenkívül a PVP bekerül a krémekbe és a testápolókba a tisztításhoz és a bőrápoláshoz.

Kromatográfiás

A PVP-t rögzítő folyadékként használják a gázkromatográfiában.

Mellékhatások

1950 óta a PVP-t alkalmazzák a plazma kiterjesztésére súlyos traumában szenvedő betegekben. Megállapítást nyert, hogy a hisztamin felszabadulását idézi elő: az allergiás folyamatok amin-közvetítője. Ezen felül a PVP a májban és a lépben elválasztódott.

A PVP tüdőközi intersticiális fibrózist okozhat, amely visszafordítható, ha a polimer expozíciója nem hosszabbodik meg. Számos allergiás folyamat epizódról számoltak be, amelyek összefüggésben lehetnek a PVP-vel; különösen, ha érintkezésbe kerül a bőr alatti testnedvekkel.

Egy olyan csalánkiütésről számoltak be, amely olyan hajkészítményekkel kapcsolatos, amelyekben PVP volt jelen. Hasonlóképpen volt egy allergiás eset egy PVP-jóddal kezelt betegnél, rámutatva a PVP allergiás szerepére bizonyos dermatitisz esetekben.

Irodalom

1. Ashland. (Sf). Polivinilpirrolidon polimerek.. Helyreállítva: brenntag.com
2. Wikipedia. (2020). Polyvinylpyrrolidone. Helyreállítva: en.wikipedia.org
3. Vegyi könyv. (2017). Polyvinylpyrrolidone. Helyreállítva: Chemicalbook.com
4. Elsevier BV (2020). Polyvinylpyrrolidone. ScienceDirect. Helyreállítva: sciencedirect.com
5. Élelmiszerbiztonság. (2014). Polyvinylpyrrolidone.. Helyreállítva: jstage.jst.go.jp
6. QuimiNet. (2008. május 21.). Mi a polivinil-pirrolidon? Helyreállítva: quiminet.com