polivinil alkohol. Proizvodnja in uporaba polivinil alkohola Polivinil klorid - uporaba v ognjevarnih barvah

polivinil alkohol

Strukturna formula polivinilalkohola

polivinil alkohol(PVA, mednarodno PVOH, PVA ali PVAL) je umetni, vodotopni, termoplastični polimer. Sinteza PVA poteka z reakcijo alkalne/kislinske hidrolize ali alkoholize polivinil estrov. Glavna surovina za proizvodnjo PVA je polivinil acetat (PVA). Za razliko od večine polimerov na osnovi vinilnih monomerov PVA ni mogoče pridobiti neposredno iz ustreznega monomera, vinilnega alkohola (VA). Nekatere reakcije, pri katerih bi pričakovali, da bodo proizvedle monomerni BC, kot je adicija vode k acetilenu, hidroliza monokloroetilena, reakcija etilen monoklorohidrina z NaOH, ne vodijo do tvorbe vinil alkohola, ampak acetaldehida. Acetaldehid in VS sta keto in enolna tavtomerna oblika iste spojine, od katere je keto oblika (acetaldehid) veliko bolj stabilna, zato je sinteza PVA iz monomera nemogoča:

Keto-enolni tavtomerizem vinil alkohola

Zgodba

Polivinil alkohol sta leta 1924 prvič pridobila kemika Herman (Willi Herrmann) in Gonel (Wolfram Haehnel) z reakcijo umiljenja, ko je bila raztopina polivinil etra umiljena s stehiometrično količino kalijevega hidroksida KOH. Raziskave na področju pridobivanja PVA v začetku prejšnjega stoletja so izvedli znanstveniki Gonel, Hermann (Hermmann) in Herbert Berg (Berg). Klasično metodo umiljenja smo izvajali v mediju v absolutnem (osušenem) etilnem alkoholu v razmerju 0,8 mol umilnika na 1,0 mol PVA, pri čemer je prišlo do skoraj popolne saponifikacije PVA. Ugotovljeno je bilo, da se polivinil alkohol lahko pridobi z reakcijo transesterifikacije polivinil acetata (PVA) v prisotnosti katalitskih količin alkalij. Ta reakcija je klasičen primer polimerne analogne transformacije. V 80 letih raziskav se je nabralo precej veliko eksperimentalnega materiala o problemu pridobivanja PVA. Podroben pregled literature o PVA je predstavljen v monografijah S. N. Ushakov (1960), A. Finch (1973, 1992), M. E. Rosenberg (1983) in T. Sakurada (1985).

Sinteza in proizvodnja

Trenutno se industrijska sinteza PVA izvaja s polimerno analognimi transformacijami, zlasti z uporabo polivinil etrov in polivinil etrov, kot je PVA, kot začetnih polimerov. Glavne metode za pridobivanje PVA vključujejo različne različice umiljenja PVA v alkoholnem mediju ali v vodi v prisotnosti baz in kislin. Odvisno od uporabljenega medija in vrste katalizatorja lahko postopke umiljenja PVA predstavimo z naslednjo splošno shemo:

Splošne metode za proizvodnjo polivinilalkohola

Zgornje reakcijske sheme lahko razdelimo v tri skupine: alkoholiza (1), alkalna ali kisla hidroliza (2.3) in aminoliza (4.5). Sinteza PVA z reakcijo kondenzacije polialdola iz acetaldehida je doslej povzročila proizvodnjo polimera z nizko molekulsko maso. Iz celotnega niza literaturnih podatkov, posvečenih razvoju metod za sintezo PVA, lahko ločimo pet glavnih področij:

1. Alkoholiza polivinil estrov v mediju posušenih nižjih alifatskih alkoholov (C 1 -C 3), zlasti metanola, v prisotnosti hidroksidov alkalijskih kovin. Proces alkalne alkoholize spremlja geliranje.
2. Alkoholiza v prisotnosti kislin. Število zahtevanih del za to metodo je veliko manj kot za alkalno umiljenje. Proces kisle alkoholize, tako kot v primeru umiljenja PVA z reakcijskim mehanizmom alkalne alkoholize, spremlja geliranje.
3. Alkalna alkoholiza in hidroliza v mešanici nižjih alifatskih alkoholov z drugimi topili (dioksan, voda, aceton, bencin ali estri). Pri uporabi mešanic, katerih sestavina je voda, skoraj v vseh primerih njena koncentracija ne presega 10%, umiljenje pa spremlja tvorba gela.
4. Pridobivanje PVA z mehanizmom reakcije hidrolize v prisotnosti kislih ali alkalnih sredstev, kjer voda deluje kot reakcijski medij.
5. Razvoj posebne zasnove strojne opreme, ki omogoča reševanje tehnoloških problemov, povezanih z geliranjem v procesu umiljenja PVA.

Glavna in glavna pomanjkljivost uporabljenih tehnologij je tvorba trdega gela v celotnem volumnu reakcijskega aparata, ko je dosežena konverzija približno 50% in nepopolna stopnja hidrolize PVA. Tehnološka rešitev tega problema je v redčenju reakcijskega sistema ali uporabi pretočne sheme za proizvodnjo PVA, povečanju časa sinteze in segrevanju. Vendar pa to vodi do povečane porabe topila in s tem do potrebe po njegovi regeneraciji po sintezi, segrevanje v prisotnosti saponificirajočega sredstva pa vodi do uničenja polimera. Drug način je uporaba posebej oblikovanih mešal (opremljenih z rezili) za mletje gela, vendar ta uporaba posebnih reaktorjev ali mešal poveča stroške PVA. Poleg tega se zgornje metode uporabljajo za pridobivanje širokega spektra kopolimerov polivinil acetata in polivinil alkohola.

Alkalni alkohol iz vinilnih estrov

Najpogostejša je alkoholiza vinilnih estrov v mediju posušenih nižjih alifatskih alkoholov (C1-C3), zlasti metanola, v prisotnosti hidroksidov alkalijskih kovin. Kot alkalna sredstva se najpogosteje uporabljajo natrijev in kalijev hidroksid, metilat, etilat in propilat. Menijo, da je predpogoj za izvedbo alkoholize temeljito sušenje alkohola.

Mehanizem alkalne alkoholize polivinil acetata

Postopke alkoholize lahko razdelimo na podlagi homogenosti (dodajanje alkalije v homogeno raztopino PVA) ali heterogenosti (dodajanje alkalije v disperzijo PVA) začetnega sistema. Proces alkalne alkoholize spremlja geliranje. Znana je metoda umiljenja vodnih disperzij PVA z vodnimi raztopinami alkalij, ki se lahko izvede v eni stopnji. Alkalna hidroliza disperzije PVA z molekulsko maso 1·10 6 - 2·10 6 v tem primeru poteka pri temperaturi 0 - 20 ° C 2 - 5 ur.

Alkalna alkoholiza v brezalkoholnih medijih

Ker geliranje oteži proces umiljenja PVA, so poskušali ta problem rešiti s spreminjanjem pogojev postopka. Torej, da bi zmanjšali gostoto gelaste mase, se v reakcijski medij vnese naslednje: "... organska spojina, ki ima nižjo termodinamično afiniteto za PVA v primerjavi z metanolom" . Estri polihidroksilnih alkoholov in maščobnih kislin, metil acetat (MeAc), alifatski ogljikovodiki so bili predlagani kot obarjalci za BC in VA kopolimere. Vnos do 40% metil acetata v reakcijski medij omogoča zmanjšanje stopnje saponifikacije PVA v času faznega prehoda s 60% na 35%. Zmanjšanje viskoznosti reakcijske mase v času geliranja lahko dosežemo tudi z vnosom površinsko aktivnih snovi, na primer: OP-7, OP-10 ali proksanolov. V literaturi obstajajo podatki, da se kot reakcijski medij lahko uporabljajo ne le alkoholi, ampak tudi mešanice z dioksanom in tetrahidrofuranom (THF), ki sta dobra topila za polivinilestre. V prispevku je opisan postopek umiljenja, ki omogoča pridobivanje visokomolekularnega PVA z nizko vsebnostjo ostankov acetatnih skupin z uporabo THF kot medija. Ta izum je bil uporabljen pri umiljenju polivinil pivalata, da bi dobili sindiotaktični PVA. V tem primeru primeri ne kažejo na možno umiljenje PVA. Obstajajo znaki uporabe dioksana kot reakcijskega medija.

Saponifikacija po mehanizmu aminolize

Treba je opozoriti na delo ruskih raziskovalcev, zlasti S. N. Ushakova in njegovih sodelavcev, ki se posvečajo razvoju novih metod za pridobivanje PVA. Predlagana je metoda za umiljenje PVA v mediju monoetanolamina, etanola ali mešanice etanol-monoetanolamin pod delovanjem monoetanolamina, ki se uporablja kot umiljivo sredstvo. PVA, pridobljen s to metodo, vsebuje manj kot 1% preostalih acetatnih skupin in je pridobljen v obliki finega prahu. Podobno aplikacija predlaga izvedbo heterogenega umiljenja zrnatega PVA v metanolu pod delovanjem mešanice mono-, di-, trietanolaminov ali amoniaka, da se tvori disperzija PVA.

Kisli alkohol iz vinilnih estrov

PVA in druge polivinilestre je mogoče umiliti z mehanizmom alkoholize v prisotnosti kislin.

Mehanizem kislinske alkoholize polivinilacetata

Najbolj razširjene kisline so žveplova, klorovodikova in perklorova. Ko pa se žveplova kislina uporablja kot katalizator, se del hidroksilnih skupin PVA zaestri z žveplovo kislino, da nastane sulfatni ester, kar je vzrok za termično nestabilnost PVA. Uporaba klorovodikove kisline običajno povzroči barvni PVA. Perklorova kislina ne tvori estrov s PVA v pogojih umiljenja, vendar je njena uporaba težavna zaradi nestabilnosti in nagnjenosti k eksplozivnemu razkroju. Kislinsko umiljenje PVA se izvaja v alkoholni raztopini (metil ali etilni alkohol). Uporabljata se tako 96-odstotni etilni alkohol kot brezvodni etilni ali metilni alkohol, pri čemer je treba upoštevati, da ima prednost metanol. "Kislinsko" umiljenje PVA lahko izvedemo tudi v vodnem mediju brez dodatka organskega topila.

Razvoj specialne instrumentacije za postopke umiljenja

Kot je navedeno zgoraj, geliranje med sintezo PVA ustvarja resne tehnološke težave, povezane z mešanjem in izolacijo polimera. Za rešitev tega problema je predlagano, da se postopek umiljenja izvaja v reaktorjih, opremljenih z mešalniki posebne zasnove, ali v ekstrudorjih pri 20-250 °C. Umiljenje v takšnih reaktorjih poteka po eni shemi: alkoholiza zrnatega PVA v alkoholni raztopini umiljivega sredstva. Patenti v postopku se razlikujejo po modifikaciji aparature in po tem, da se med umiljenjem spreminjajo število vrtljajev mešala/polža, geometrija reaktorja in mešala/polža. V vseh primerih avtorji navajajo, da je PVA, pridobljen s to tehnologijo, bel prah z nizko vsebnostjo ostankov acetatnih skupin. Vendar je treba upoštevati, da geliranja med umiljenjem ni mogoče izključiti z nobeno mešalno napravo. Večina metod za pridobivanje PVA je občasnih, vendar obstaja dovolj patentov, posvečenih kontinuirani tehnologiji umiljenja PVA. Ena od teh tehnologij je bila razvita v NPO Plastpolimer (Sankt Peterburg).

Tehnologija proizvodnje PVA v sistemu metanol-bencin

Za rešitev tehnoloških težav, povezanih z geliranjem na vmesnih stopnjah umiljenja PVA, je bil predlagan pristop, ki vključuje uvedbo bencina kot precipitanta v reakcijski sistem. Pri dodajanju bencina v metanolno raztopino PVA, ki običajno vsebuje do 1% mas. vode nastane heterogen sistem. Odvisno od količine bencina, dodanega v saponifikacijsko kopel, se lahko reakcija alkalne alkoholize PVA začne v homogenem ali heterogenem sistemu. Z vnosom več kot 30% bencina glede na maso celotne tekoče faze v metanolno raztopino PVA nastane nestabilna emulzija. S povečanjem vsebnosti bencina v saponificirajoči kopeli se trajanje reakcije pred začetkom geliranja zmanjša in stopnja umiljenja sproščenega polimera se zmanjša. Povečanje vsebnosti bencina do 45 % mas. povzroči nastanek grobega prahu. Ko se bencin vnese v saponifikacijsko kopel, se poveča hitrost reakcije alkalne alkoholize PVA, zlasti po ločitvi raztopine v dve nemešljivi fazi. Po mnenju avtorjev lahko pospešitev reakcije povzroči zmanjšanje stopnje solvatacije acetatnih skupin PVA z metanolom v prisotnosti bencina. Metoda umiljenja PVA, ki so jo predlagali avtorji, daje prednost pri tehnologiji pridobivanja polimera (zlasti na stopnji sušenja), ki vsebuje več kot 25% (mol.) Acetatnih skupin, kot tudi kopolimerov z nizko molekulsko maso BC in BA. To je v tem, da je na stopnji sušenja tekoča faza obogatena z bencinom, kopolimerni delci pa so v usedalnem mediju, kar preprečuje zlepljanje delcev in vodi do tvorbe sipkih prahov.

Alternativni načini pridobivanja PVA

Obetaven in obetaven način pridobivanja PVA je lahko razvoj pridobivanja PVA iz VS. Vendar trenutna stopnja razvoja znanosti in tehnologije ne omogoča premika ravnotežja v smeri nastanka VS v paru VS-acetaldehid. Zato se beseda "alternativa" uporablja v kontekstu razvoja metode, ki zmanjšuje ali odpravlja pomanjkljivosti prejšnjih sintetičnih metod. Od leta 1924 do 2002 je bilo izumljenih in izvedenih veliko različnih metod za pridobivanje PVA, vendar je bila glavna netopna in glavna pomanjkljivost postopka geliranje v fazi umiljenja. Prav ta pomanjkljivost vodi do potrebe po razvoju nove zasnove strojne opreme ali uporabi različnih tehnoloških inovacij. Rešitev problema geliranja je bila obravnavana zgoraj.

Brezgelna metoda za proizvodnjo polivinil alkohola

Leta 2002 v znanstveni skupini Inštituta za sintetične polimerne materiale. Enikolopov (ISPM RAS, Moskva) pod vodstvom Viktorja Viktoroviča Bojka razvil in patentiral novo, zelo učinkovito metodo umiljenja PVA. Značilnosti te metode so:

• Visokozmogljivo
• Nizki stroški energije
• Kratek čas sinteze
• Brez želiranja
• Možnost izvedbe procesa v visoko koncentriranih sistemih
• Prvič so bili pridobljeni amorfni vzorci PVA s stopnjo kristaliničnosti največ 5%.
• Metoda je primerna za umiljenje PVA z visoko molekulsko maso brez močnega zmanjšanja molekulske mase polimera.

Metoda, ki jo je odkril V. V. Boyko, temelji na analizi faznih diagramov za začetni, vmesni in končni izdelek v sistemu "Alkohol-voda". Na podlagi faznih diagramov (podobnih kot pri umiljenju v sistemu bencin-metanol) smo izbrali pogoje za sintezo ne le v brezgelnem načinu (pridobivanje komercialnega polimera v obliki prahu), ampak tudi v popolnoma homogeni način (pridobivanje končne predilne raztopine). Glavna razlika tega procesa je sinteza v območju spinodalne razgradnje (klasične metode temeljijo na sintezi v regiji binodalne razgradnje). V tem načinu hitrost rasti nastalih delcev nove polimerne faze presega hitrost nastajanja novih delcev, kar posledično vodi v nastanek v reakcijskem volumnu ne prostorske mreže z vozlišči v delcih (kristalizacija centri), ampak posamezni delci. Topilo, uporabljeno pri sintezi, služi tudi kot mehčalo za nastali PVA. Stopnja kristaliničnosti takšnega PVA se lahko umetno spreminja od 5 do 75%. Ta metoda je vsekakor nova in revolucionarna.

Zgradba in lastnosti

Kemična struktura

Ker je začetni polimer (polivinil acetat) za proizvodnjo polivinil alkohola pridobljen z reakcijo polimerizacije od glave do repa, ima nastali PVA podobno strukturo. Skupno število monomernih enot ena do ena je na ravni 1-2% in je popolnoma odvisno od njihove vsebnosti v končnem polivinilacetatu. Povezave med glavami igrajo pomembno vlogo pri fizikalnih lastnostih polimera in njegovi topnosti v vodi. PVA je praviloma rahlo razvejan polimer. Razvejanje je posledica reakcije verižnega prenosa na stopnji pridobivanja polivinil acetata. Razvejne centre so najšibkejše točke polimerne verige in preko njih pride do prekinitve verige med reakcijo umiljenja in posledično do zmanjšanja molekulske mase polimera. Stopnja polimerizacije PVA je 500-2500 in ne sovpada s stopnjo polimerizacije prvotnega PVA.

Stopnja hidrolize PVA je odvisna od njegove prihodnje uporabe in je v območju 70 - 100 mol%. Odvisno od pogojev in vrste delne saponifikacije so lahko preostale acetatne skupine naključno porazdeljene vzdolž polimerne verige ali v blokih. Porazdelitev preostalih acetatnih skupin vpliva na pomembne lastnosti polimera, kot so tališče, površinska napetost vodnih raztopin ali zaščitnih koloidov in temperatura posteklenitve.

Polivinil alkohol, pridobljen iz polivinil acetata, je taktični polimer. Kristaliničnost PVA je posledica prisotnosti velikega števila hidroksilnih skupin v polimeru. Na kristaliničnost polimera vpliva tudi predzgodovina polimera, razvejanost, stopnja hidrolize in vrsta porazdelitve preostalih acetatnih skupin. Višja kot je stopnja hidrolize, večja je kristaliničnost vzorca PVA. Ko je popolnoma umiljen izdelek termično obdelan, se njegova kristaliničnost poveča in vodi do zmanjšanja njegove topnosti v vodi. Večje kot je število preostalih acetatnih skupin v PVA, manjša je tvorba kristalnih con. Izjema za topnost je PVA, pridobljen po metodi Boyko V.V. Zaradi nizke začetne kristaliničnosti je polimer (ne glede na molekulsko maso) odlično topen v vodi.

Fizične lastnosti

Polivinil alkohol je odličen polimer za emulgiranje, lepljenje in tvorbo filma. Ima visoko natezno trdnost in fleksibilnost. Te lastnosti so odvisne od vlažnosti zraka, saj polimer absorbira vlago. Voda deluje kot plastifikator na polimer. Pri visoki vlažnosti PVA zmanjša natezno trdnost, vendar poveča elastičnost. Tališče je v območju 230 °C (pod dušikom), temperatura posteklenitve pa je 85 °C za popolnoma hidrolizirano obliko. Na zraku pri 220 °C se PVA nepovratno razgradi s sproščanjem CO, CO 2, ocetne kisline in spremembo barve polimera iz bele v temno rjavo. Temperatura posteklenitve in tališče sta odvisna od molekulske mase polimera in njegove taktičnosti. Tako je za sindiotaktični PVA temperatura taljenja v območju 280 °C, temperatura posteklenitve za kopolimer PVA-PVA z vsebnostjo enote PVA 50 mol % pa je pod 20 °C. Amorfni PVA, pridobljen po metodi V. V. Boyko, nima značilnega endotermnega območja, odgovornega za taljenje kristalne faze, vendar je njegova termična razgradnja identična PVA, pridobljenemu s klasično metodo.

Kemijske lastnosti

Polivinilalkohol je odporen na olja, maščobe in organska topila.

Aplikacija

• Zgoščevalec in lepilo v šamponih, lepilih, lateksih
• Pregradna plast za CO 2 v PET (polietilen tereftalat) plastenkah
• Sestavni del higienskih izdelkov za nego žensk in otrok
• Izdelek za ustvarjanje zaščitne obloge pri proizvodnji umetnih vlaken
• V živilski industriji kot emulgator
• Vodotopne folije v procesu izdelave embalaže
• Imobilizacija celic in encimov v mikrobiologiji
• Proizvodnja polivinil butiralov
• V raztopinah za kapljice za oči in kontaktne leče kot lubrikant
• Pri nekirurškem zdravljenju onkoloških bolezni - kot embolizator
• Kot površinsko aktivno sredstvo za pridobivanje inkapsuliranih nanodelcev

Znamke polivinilnega alkohola Alcotex®, Elvanol®, Gelvatol®, Gohsenol®, Lemol®, Mowiol®, Rhodoviol® in Polyviol®.

Viri

1. Ushakov S.N. "Polivinil alkohol in njegovi derivati" M.-L.; Založba Akademije znanosti ZSSR, 1960, v.1,2.
2. "Polivinil alkohol, lastnosti in uporaba" // J. Wiley: London - NY - Sydney - Toronto, 1973.
3. Rozenberg M. E. "Polimeri na osnovi polivinil acetata" - L.; Podružnica kemije Leningrad, 1983.
4. Finch C.A. "Polyvinyl Alcohol - Developments", Wiley, John and Sons, Incorporated, 1992.
5. Auth. potrdilo ZSSR 267901
6. Auth. potrdilo ZSSR 211091
7. Auth. potrdilo ZSSR 711045
8. Pat. ZDA 6162864, 2000 Polivinilalkohol
9. Preverjanje pristnosti ZSSR 141302
10. Preverjanje pristnosti ZSSR 143552
11. Pat. US 2513488, 1950 Metanoliza polivinil estrov
12. Pat. Francija 951160, 1949
13. Pat. US 2668810, 1951 Postopek za umiljenje polivinil estrov
14. Pat. Nemčija 3000750, 1986.
15. Pat. Nemčija 19602901, 1997.
16. Pat. US 3072624, 1959 Postopek umiljenja za pripravo polivinil alkohola
17. Lee S., Sakurada I., »Die responseskinetik der Fadenmoleküle in Lösung. I. Alkalische Verseifung des Polyvinylacetates”, Z.physic.Chem., 1939 zv. 184A, str. 268
18. "Enciklopedija polimerov" - M.; Sovjetska enciklopedija, 1972. v.1-3.
19. Linderman M. "Polimerizacija vinilnih monomerov" - M.; Kemija, 1973.
20. Avtorsko potrdilo Rusije RU12265617
21. Avtorsko potrdilo Rusije RU22234518
22. Avtorsko potrdilo Rusije RU32205191
23. Bojko Viktor Viktorovič Sinteza polivinilalkohola v vodno-alkoholnih medijih: Dis. ... kand. kem. Znanosti: 02.00.06: Moskva, 2004 112 str. RSL OD, 61:04-2/321

Polivinilalkohol je sintetični vodotopen in hkrati termoplastičen polimer. Ta snov se sintetizira zaradi reakcije izmenjave alkoholize in alkalne hidrolize. Polivinilalkohol so prvič odkrili leta 1924. Snov sta ustvarila nemška kemika Wolfram Gonel in Willy Herman.

Polivinilalkohol: pridobivanje

Za razliko od mnogih vinilnih polimerov ta snov ne nastane kot posledica polimerizacije ustreznih komponent. Monomer tega produkta se pojavlja le kot tavtomerna oblika acetaldehidov. Polivinil alkohol se pridobiva s popolno ali delno hidrolizo snovi, kot je polivinil acetat. Ta metoda vam omogoča, da odstranite etil acetatne skupine iz končnega alkohola.

Kar zadeva industrijsko proizvodnjo polivinilnega izdelka, obstaja več načinov. V tem primeru snov umiljujemo v alkoholnem mediju ali v vodnem mediju v prisotnosti baz in kislin.

Leta 2002 je bila pod vodstvom A. A. Kuznetsova razvita učinkovitejša metoda za pridobivanje izdelka. V tem primeru je bila izdelana po brezgelni metodi. Ta metoda ima veliko prednosti pred prejšnjimi. Najprej je treba poudariti relativno nizke stroške, kratkotrajno sintezo in visoko produktivnost.

Kakšne so lastnosti snovi

Polivinil alkohol se pogosto uporablja na številnih področjih. To je mogoče pojasniti z njegovimi glavnimi lastnostmi. Ta snov ima lastnosti lepljenja, emulgiranja in tvorbe filma.

Poleg tega PVA (polivinil alkohol) odlično prenaša učinke topil, maščob in olj. Snov je brez vonja in popolnoma nestrupena. Polimer ima visoko natezno trdnost in fleksibilnost. Treba je opozoriti, da polivinilalkohol vsebuje veliko kisika.

Vendar je vredno upoštevati, da so te lastnosti izdelka neposredno odvisne od nekaterih dejavnikov, vključno z vlažnostjo. S povečanjem tega indikatorja snov začne absorbirati vodo. Na polimer deluje tudi kot plastifikator. Zaradi tega polivinilalkohol izgubi svojo moč. V nekaterih primerih se snov popolnoma razgradi in nato raztopi v vodi.

Osnovne lastnosti

Kaj je ta snov - polivinil alkohol? Njegova uporaba je precej široka. Torej, kaj morate vedeti o izdelku:

1. Molekulska formula - C 2 H 4 O x.
2. Temperatura, pri kateri snov vre: 228°C.
3. Gostota - 1,19 - 1,31 g / cm 3.
4. Temperatura, pri kateri se snov tali, je 200°C.

Uporaba snovi za pridobivanje polimerov

Najpogosteje se polivinilalkohol uporablja za pridobivanje drugih polimerov, na primer:

1. Polivinil acetal. Ta snov nastane kot posledica interakcije polivinil alkohola z aldehidi.
2. Polivinilnitrat je ester polivinil alkohola in dušikove kisline.

Za kaj se uporablja in kje

Polivinil alkohol se zaradi svojih lastnosti uporablja kot modifikator in zgoščevalec v sestavi polivinil acetatnih lepil. Na Kitajskem se ta snov uporablja kot stabilizator za emulzijsko polimerizacijo, pa tudi kot zaščitni koloid pri proizvodnji polivinil acetatnih disperzij.

Izdelek se pogosto uporablja v tekstilni industriji. V Severni Koreji in na Japonskem se polivinil alkohol pogosto uporablja pri proizvodnji vlaken.

V katerih panogah se snov uporablja?

Polivinilalkohol se že dolgo uporablja na popolnoma različnih področjih in panogah. Izdelan je iz:

1. Pokrivni papir za podloge.
2. Pregradna plast v posodah iz polietilen tereftalata za ogljikov dioksid.
3. Vodotopna folija za proizvodnjo pralnih praškov v posebnih kapsulah.
4. Lubrikant za trde kontaktne leče, dodaja se tudi kapljicam za oči.
5. Fiksativ je potreben za odvzem vzorca.
6. Vlakna za armiranje elementov v betonski malti.
7. Sredstvo za embolizacijo v medicinskih postopkih.
8. Lepilo in zgoščevalec pri izdelavi vseh vrst šamponov, pa tudi lateksa.
9. Emulgator v številnih vejah živilske industrije.
10. Embolizator pri zdravljenju onkoloških bolezni brez kirurškega posega.

Medicinska in živilska industrija

Polivinilalkohol je fiziološko nevtralna snov. Zato se pogosto uporablja ne le v medicini, ampak tudi v prehrambeni industriji. Ta izdelek se praviloma uporablja kot dodatek za glaziranje, zadrževanje vode in tvorjenje filma. Dobila je mednarodno ime - E1203.

Zahvaljujoč polivinilalkoholu je po različnih obdelavah mogoče ohraniti vlago v izdelkih v pravi količini. Omeniti velja, da se dodatek E1203 pogosto uporablja za izdelavo glazure, s katero so prekriti številni morski sadeži.

PVOH, polivinil alkohol.

Kemijske lastnosti

Vodotopni umetni termoplastični polimer. Snov pridobivajo iz polivinil acetata z reakcijo alkalne hidrolize oz alkoholizem . Kemična spojina je bila prvič pridobljena leta 1924. Je rahlo razvejan polimer, stopnja polimerizacije je približno 500-2500. Snov je dovolj natezna, prožna in ima sposobnost tvorjenja filmov. Povprečno tališče je 230 stopinj, temperatura posteklenitve = 85 stopinj Celzija. Alkohol je odporen na olja, maščobe in organska topila. Specifična toplotna kapaciteta polivinilalkohola = 1,26 kJ na kg na 1 stopinjo. Na ozemlju Ruske federacije se snov sprošča v skladu z GOST 10779 78.

Uporaba polivinilalkohola:

• kot lepilo in zgoščevalec v lepilu, šamponih, izdelkih iz lateksa;
• v proizvodnji umetnih vlaken, kozmetike za nego otrok;
• kot emulgator v živilski industriji;
• pri izvajanju raziskav v mikrobiologiji za imobilizacijo encimov in celic;
• zagotoviti pregradno plast za ogljikov dioksid v steklenicah polietilen tereftalat ;
• pri proizvodnji polivinil acetalov;
• v medicini kot del kapljic za oči in raztopin za shranjevanje kontaktnih leč, v nekaterih zdravilih, kot embolizator pri zdravljenju onkoloških bolezni.

farmakološki učinek

Keratoprotektivno, zadržuje vlago.

Farmakodinamika in farmakokinetika

Snov ščiti kožo in sluznico očesa, roženico pred učinki zunanjih dejavnikov. Polivinilalkohol mehča in vlaži površino očesa ter povečuje stabilnost solznega filma med intenzivnim izhlapevanjem tekočine. Zdravilo ima lastnosti, podobne naravnim produktom vezničnih žlez - mucin . Pri lokalni uporabi zdravilo ne vstopi v krvni obtok.

Indikacije za uporabo

Sredstvo se uporablja v kombinaciji z drugimi snovmi:

• odpraviti občutek nelagodja in pekoč občutek, suhe oči;
• ob ;
• kot nadomestek za solze z zmanjšanjem intenzivnosti proizvodnje solzne tekočine;
• za zdravljenje kroničnih gnojno vnetje srednjega ušesa , krčne in trofične razjede;
• s gnojnimi kirurškimi boleznimi, kemičnimi in toplotnimi opekline .

Kontraindikacije

Snovi ni mogoče uporabiti pri.

Stranski učinki

Polivinilalkohol redko povzroča neželene učinke. Včasih se pojavijo alergijske reakcije .

Navodila za uporabo (metoda in odmerek)

Odmerjanje in način uporabe zdravila sta odvisna od odmerne oblike, bolezni in namena uživanja alkohola.

Zdravila se uporabljajo lokalno, nazofarinks se opere ali vkapa v veznično vrečko.

Preveliko odmerjanje

Ni podatkov o primerih prevelikega odmerjanja zdravila.

Interakcija

Snov je nezdružljiva z fosfati , sulfati in druge organske soli, lahko nastane oborina.

Spojina se uniči, če je izpostavljena močnim kislinam in šibkim alkalijam.

V prisotnosti boraksa se snov lahko spremeni v gel.

Pogoji prodaje

Rez recept.

Posebna navodila

Orodja ni mogoče uporabiti pri spreminjanju videza, oblačnosti, padavinah.

Pripravki, ki vsebujejo (analoge)

Snov vsebujejo pripravki: Oftolik BK , Sicaprotect . Tudi za nemedicinsko uporabo se sredstva proizvajajo pod blagovnimi znamkami: Alcotex, Gelvatol, Polyviol, Kartonol in tako naprej.

5 od 5

Polivinilalkohol (PVA) je umetni trden bel (redkeje svetlo rumen ali krem) polimer, ki je v obliki prahu, kosmičev ali zrnc. Kristalna komponenta snovi lahko doseže do 68%. Kemična formula polivinilnega alkohola je naslednja: [- CH 2 - CH (OH) -] n, kjer je n stopnja polimerizacije. Vrednost n lahko doseže 5000, kar pomeni, da lahko molekula polivinilnega alkohola vsebuje do 5000 enakih enot.

Prvič sta ta toplotno odporen umetni polimer pridobila nemška kemika W. Hermann in W. Gonel z reakcijo saponifikacije polivinil etra s kalijevim hidroksidom (KOH).

Če je večina znanih polimernih snovi pridobljena s polimerizacijo monomerov, potem postopek pridobivanja polivinilnega alkohola ima temeljno razliko: za pridobitev te snovi je potrebna reakcija popolne ali delne hidrolize polivinil acetata, zaradi katere se odstrani etil acetatna skupina.

Sodobna industrijska sinteza PVA poteka z različnimi različicami umiljenja polivinil acetata v vodnem ali alkoholnem mediju, v prisotnosti kislin ali alkalij, ki igrajo vlogo katalizatorjev.

Leta 2002 se je zgodil pomemben dogodek, ki je omogočil pospešitev in znižanje stroškov sinteze polivinilalkohola. Skupina znanstvenikov pod vodstvom A. A. Kuznetsova je odkrila in razvila brezgelno metodo za pridobivanje PVA.

Lastnosti polivinilalkohola

Čisti polivinilalkohol je brez vonja, okusa in netoksičen. Voda je njegovo edino topilo. Polivinilalkohol se ne topi v nobenem organskem topilu. Posebej odporen na vsa olja, bencin, kerozin in druge ogljikovodike, kot tudi na razredčene alkalije in kisline.

PVA je higroskopičen in vedno vsebuje približno 5% vode, ki snov do neke mere plastificira. Toda voda zlahka in hitro izhlapi. Zato se kot mehčala za ta polimer uporabljajo etilen glikol, butilen glikol, fosforjeva kislina in glicerin. Najboljši plastifikator za PVA je glicerin.

Zaradi svojih lastnosti, polivinilalkohol se pogosto uporablja v prehrambeni in farmacevtski industriji, v medicini, v različnih vejah nacionalnega gospodarstva.

Uporaba polivinil alkohola

Ker je opisana snov fiziološko nevtralna, je široka uporaba polivinilalkohola v prehrambeni in medicinski industriji povsem razumljiva. PVA se uporablja kot aditiv za živila za ustvarjanje filma, zadrževanje vode in glaziranje, ki mu je bila dodeljena mednarodna oznaka E1203. Zahvaljujoč uporabi PVA je v izdelkih, ki so podvrženi različnim metodam obdelave, mogoče ohraniti potrebno količino vlage. Tudi polivinil alkohol je del glazure, ki je prekrita s sveže zamrznjenimi ribami in morskimi sadeži. E1203 je vključen v večino vrst lupin, ki zajemajo pripravljeno hrano in polizdelke. Na primer klobase in klobase.

E1203 je uradno odobren za uporabo v Ukrajini in državah EGS. V Rusiji ta aditiv za živila ni uradno prepovedan, vendar ni uradnega dovoljenja za uporabo polivinilalkohola pri proizvodnji živil.

Lastnosti polivinil alkohola omogočajo njegovo široko uporabo kot material za proizvodnjo medicinske opreme, instrumentov in aparatov. V farmacevtski industriji se PVA uporablja pri izdelavi lupin in polnil za različne tablete. Poleg tega se polivinilalkohol včasih uporablja pri transfuziji krvi kot nadomestek plazme. Ni redko, da se PVA uporablja kot embolizator pri zdravljenju onkoloških bolezni (v primerih, ko je operacija kontraindicirana ali ni potrebna). Ta toplotno odporen polimer se uporablja tudi za izdelavo posebnih vlaken, ki se uporabljajo za notranje kirurške šive, ki se v določenem času absorbirajo. PVA je vključen tudi kot lubrikant v tekočine za kontaktne leče in kapljice za oči. Pogosto se ta snov uporablja pri izdelavi otroških in ženskih higienskih izdelkov, krem.

Uporaba PVA za proizvodnjo polimernih filmov in vlaken je zelo razširjena. Plastificirani polivinil alkohol se uporablja za izdelavo cevi, odpornih na agresivne tekočine.

Nekatere tehnologije barvanja tkanin zahtevajo tudi uporabo PVA.

Priljubljeni članki

Hujšanje morda ni hiter proces. Glavna napaka večine shujševalcev je, da želijo doseči neverjetne rezultate v nekaj dneh sedenja na stradajoči dieti. Ampak navsezadnje teža ni bila pridobljena v nekaj dneh! Odvečni kilogrami...

Ognjevarna barva nastane z mešanjem veziva, pigmenta in polnila. Posledično se pojavi film, ki ne služi le kot dobra zaščita pred ognjem, temveč opravlja tudi dekorativne funkcije. Pomembna sestavina ognjevarne barve je polivinil alkohol.

Kako uporabljati ognjevzdržno barvo

Postopek je sestavljen iz mešanja suhe mešanice s temperaturno odpornim vezivom (na primer steklo tekoče konsistence z gostoto 1,3-1,4 g / cm3 in organosilikonsko barvo tipa VN-30). To dejanje poteka neposredno na mestu pleskanja. Upoštevati je treba, da barva v vsakem primeru ostane sposobna preživeti po mešanju 6-12 ur.

Ta vrsta materiala je primerna za barvanje različnih tipov motorjev (npr. reaktivnih motorjev), toplotnih izmenjevalnikov, avtomobilskih dušilcev zvoka, razdelilnikov, različnih vrst cevovodov, ogrevalnih naprav, kot tudi za peči za različne namene.

Kakšne so prednosti zadevne barve?

V svetu obstaja veliko barvnih izdelkov s protipožarno funkcijo. Toda ognjevzdržna barva izstopa od ostalih po številnih prednostih:

Polivinil alkohol v ognjevarnih barvah

Polivinilalkohol je polivinilalkohol najpreprostejše sestave, ki nastane v procesu umiljenja polivinilacetata v določeni vrsti medija (alkalnem ali kislem). V tem primeru se procesi razgradnje odvijajo v nekoliko zmanjšani stopnji, zato se masa molekul IIBC praktično ne razlikuje od mase molekul polivinil acetata (20-100 tisoč).

Formula polivinilalkohola:

Treba je opozoriti, da se glavni industrijski izdelki IIBC uporabljajo za ustvarjanje vinola, vlakna sintetičnega izvora. V proizvodnem procesu barv in lakov deluje polivinilalkohol kot zaščitni koloid, pa tudi kot filmski element za barve na vodni osnovi. Slednji način uporabe je povezan s prisotnostjo določenih fizikalnih in mehanskih lastnosti nevinilnih alkoholnih filmov v danem alkoholu, poleg tega pa obstaja odvisnost od sposobnosti preoblikovanja takšnih filmov na tridimenzionalni način kot rezultat največje uspešnosti aktivnih procesov hidroksilnih skupin polivinilalkohola v reakcijah, kot so substitucija, esterifikacija, oksidacija - rekuperacija, pa tudi tvorba kompleksov.

Postopki pretvorbe polivinil alkohola:

• Neviskozne raztopine polivinilalkohola dobimo kot rezultat delovanja s PVA, katerih teža molekul je majhna, pH pa je 6-7 enot. V tem primeru je koncentracija takšnih raztopin določena v območju 10-13% (nad 15% se raven viskoznosti močno poveča). Če obstaja vsebnost acetatnih skupin sedimentne narave< 5 мол. %, то реакция в воде (растворение) проходит при определенной температуре, которая нередко достигает 60-70 градусов. Сольвары, вещества, имеющие способность неполного омыления поливинилацетата и содержащие группы ацетата 13-20%, воздействуют с водой в ходе растворения при комнатном режиме температуры.

• Če polivinilalkohol oksidiramo s kalijevim bromatom, permanganatom ali bikromatom (pojavijo se tudi drugi oksidanti), pride do procesa razgradnje, zaradi česar nastanejo nove skupine z vsebnostjo kisika. Med njimi sta aldehid in karboksil, ki se nahajata na koncih verige. Sama struktura vsebuje ketonske skupine.
• Možno je oblikovati strukturo, šivano na tridimenzionalni način. To se zgodi kot posledica dehidracije produkta razgradnje polivinilalkohola (oksidativna reakcija). Učinek je povečan z delovanjem žveplove kisline, ki služi kot delec, ki odvaja vodo. To vrsto strukture dosežemo z ustvarjanjem prečnih acetalnih ali estrskih vezi.
• V procesu oksidacije polivinilalkohola v raztopini vode s pomočjo derivatov potekata dve metodi transformacije (to je odvisno od reakcije, ki je lastna mediju). Eden od njih je, da ioni organizirajo zamreženje dodatne ravni, zaradi česar v kombinaciji s hidroksilnimi in ketonskimi skupinami oksidiranega polivinilalkohola tvorijo spojine kompleksne narave. Pomembno je omeniti, da je ta možnost bolj zaželena.

Tako so se kot rezultat obravnavanih procesov preoblikovanja oblikovale in začele proizvajati suhokonsistentne barve na vodni osnovi, pa tudi kiti za gradnjo različnih objektov. Pomembno je vedeti, da lahko polivinilalkohol nadomestimo s solvarjem, dikromat pa s kromovim anhidridom.

Sam proces ustvarjanja barv s suho konsistenco je sestavljen iz premikanja komponent v krogličnem mlinu ali na tekačih. Materiali za barvanje se razredčijo z vodo ali kislino (v razredčeni obliki). To dejanje se izvaja nikjer drugje kot na gradbišču. Nanašamo jih po standardnih metodah brez uporabe kita na podlage z rahlo alkalnimi ali nevtralnimi lastnostmi. Med njimi so opeka, beton ali zastareli omet. Nanaša se lahko tudi na močno alkalne podlage, če so premazane s temeljnim premazom. Ta vrsta barve se uporablja za premaze, ki opravljajo svoje funkcije neposredno v zaprtih prostorih.

Tabela. Porazdelitev razredov polivinilalkohola glede na področje uporabe

Znamka	Uporabnost
	Kot pomožna komponenta svetlobno občutljivih kopirnih rešitev za izdelavo cinkografskih klišejev za referenčne tiskarske plošče in tiskana vezja
	Kot pomožna komponenta svetlobno občutljivih rešitev za izdelavo večslojnih tiskanih vezij s parnim stiskanjem in prevleko skozi luknje, za dvostranska tiskana vezja po kombinirani pozitivni metodi
	Impregnacijski material pri izdelavi trajnega prosojnega papirja, odpornega na olje
6/1, 8/1, 16/1, 20/1	Vezivo za proizvodnjo finih kalupnih praškov za keramiko in jedrnih peskov za ulivanje
16/1, 18/11, 20/1	Za klejenje vlaken in preje iz naravnih, umetnih, sintetičnih vlaken Kot emulgator za pripravo emulzij pri peroksidnem beljenju bombažnih sukancev za šivanje.
6/1, 8/1, 11/2, 16/1, 20/1, 40/2	Za sintezo polivinil acetalov kot emulgator in stabilizator pri emulzijski polimerizaciji vinil acetata in drugih monomerov
	Kot stabilizator pri suspenzijski polimerizaciji stirena in pri izdelavi kopolimerne disperzije na osnovi vinil acetata
6/1, 8/1, 11/2, 16/1, 5/9	Pri proizvodnji lepil, v čisti obliki in v mešanici s polnilom za lepljenje usnja, blaga, papirja, za lepljenje etiket
40/2 najvišja ocena	Pri izdelavi polaroidov
	Kot dodatek v suspenziji krede

Tabela. Polivinilalkohol – vpliv na vrednosti beline

Pot	stopnja polimerizacija	stopnja hidroliza	Čas segrevanja (min) in belina (%)
	-	-	0	30	45	60	90	105	120	135	150
C1	2400	98,5	91,8	89,6	28,4	0	-	-	-	-	-
C2	500	98,5	92,6	89,6	43,1	0	-	-	-	-	-
C3	2400	88	91,9	89,0	77,7	61,2	22,2	0	-	-	-
E1	500	88	92,5	92,0	89,5	87,2	84,8	83,1	75,5	27,8	0,0
E2	500	75	92,3	92,9	89,5	87,1	82,8	61,4	0,0	-	-
E3	300	88	92,0	90,2	89,3	88,6	83,7	83,1	74,1	56,2	00
E4	300	80	92,7	90,4	89,9	88,8	84,0	83,4	71,5	0,0	-
E5	300	75	91,9	91,0	89,3	88,7	84,4	84,1	69,9	0,0	-

Polivinilklorid - uporaba v ognjevarnih barvah

PVC material se pogosto uporablja v proizvodnji ognjevarnih barv in da bi se prepričali o tem, bi bilo priporočljivo upoštevati glavne značilnosti polivinilklorida.

Bel prah - to je videz PVC-ja. Obstaja klasifikacija zadevnega materiala.

Vrste PVC:

1. Plastificiran (primerna je uporaba plastifikatorja);
2. Ni plastificirano.

Kemična sestava polivinilklorida vključuje tri glavne snovi: vodik, ogljik in klor. PVC je izjemno odporen na številne kemikalije.

Ta element je neposredno povezan s skupino polimerov, ki kot glavni proizvod proizvodnje ne uporabljajo le nafte. Surovine v tem primeru so lahko snovi, kot sta etilen (43%), pridobljen iz nafte, in klor (57%), ki se pridobiva med predelavo kuhinjske soli.

Med področji uporabe polivinilklorida je treba poudariti številne točke:

Za zaključek je pomembno poudariti, da ima PVC široko paleto aplikacij v različnih panogah: gradbeništvo, avtomobilska industrija, medicinski materiali in potrošniško blago. To nakazuje, da je PVC zelo priljubljen v družbi in sčasoma postane skoraj nepogrešljiv material.

sorodni materiali

Ljudje so vse bolj zaskrbljeni zaradi potrebe po zaščiti svojih domov, delovnih in proizvodnih prostorov itd. od vžiga. Požarna zaščita materialov in konstrukcij je postala vroča tema. Vse bolj resno se stranke lotevajo preverjanja uporabe protipožarne zaščite v gradbenih konstrukcijah iz različnih materialov in celo kovine. Najbolj temeljito so testirane barve, ki se uporabljajo v gradbeništvu in so domnevno "nevnetljive". Toda na žalost je večina gradbenih materialov požarno odpornih le na papirju. Pravzaprav je vse popolnoma drugače.

Po mnenju proizvajalcev HybridRED lahko zaščiti vlake in vagone podzemne železnice pred ognjem in dimom.

Finsko podjetje Finnester Coatings pravi, da je njegov novi premaz sposoben zaščititi vlake in podzemne železnice pred poškodbami zaradi požara in dima, s čimer izpolnjuje nove evropske standarde požarne varnosti.