POLYVINYLPYRROLIDON: STRUKTUR, EGENSKABER, ANVENDELSER, BIVIRKNINGER - KEMI - 2025

Den polyvinylpyrrolidon (PVP) er en polymer af N-vinylpyrrolidon-monomer. Polymeren har mange navne, inklusive polyvidon og povidon. Polyvinylpyrrolidon blev først syntetiseret af Walter Reppe i 1939.

Reppe omsatte acetylen og formaldehyd i nærvær af kobberacetylid. Efter adskillige mellemtrin opnåede han butyrolacton og til sidst monomeren vinylpyrrolidon, som polymeriserer til dannelse af PVP ved virkningen af ​​visse katalysatorer.

Flaske med polyvinylpyrrolidon pulver. Kilde: LHcheM / CC BY-SA (https://creativecommons.org/licenses/by-sa/3.0)

Det øverste billede viser denne polymers faste og amorfe udseende. Dens molekylstruktur er af kædetypen, hvis gennemsnitlige længde definerer molmassen, viskositeten og andre egenskaber for forskellige typer PVP.

PVP-polymeren har adskillige industrielle anvendelser som et klæbemiddeladditiv. Det bruges til belægning og til fremstilling af syntetiske fibre. Det bruges også i stylingcremer og i hudplejekosmetik.

Oprindeligt blev PVP brugt i medicin til at erstatte eller udvide plasma. Det er imidlertid vist, at PVP genererer allergiske reaktioner.

Struktur

Strukturformler af monomeren vinylpyrrolidon og polyvinylpyrrolidon. Kilde: Shinobu (tale) (derivatarbejde) / Public domain

Strukturformlerne af både vinylpyrrolidonmonomeren og polyvinylpyrrolidonpolymeren er vist ovenfor. Bemærk, at de er cykliske tertiære aminer.

Vinylgruppen, -CH = CH ₂, er ansvarlig for en vinylpyrrolidon-monomer binding til en anden. Derfor ved denne ende er der, hvor monomererne vil tilslutte successivt indtil de danner en kæde med C ₆ H ₉ NO enheder.

Ved at have en aminorring er PVP en basisk polymer, der er i stand til at acceptere protoner fra mediet og interagere effektivt med vandmolekyler. Deres interaktioner er sådan, at polymeren definerer et hygroskopisk fast stof.

Ejendomme

Fysisk fremtoning

Hygroskopisk hvidt eller svagt gult amorft pulver

navne

IUPAC-navnet på denne polymer er 1-ethenylpyrrolidin-2-on.

Kemisk formel

(C ₆ H ₉ NO) _n

Molar masse

2.500 - 2.500.000 g / mol

Bemærk det interval af molmasser, som denne polymer kan have. Dette skyldes, at der er flere typer polyvinylpyrrolidon, hver med forskellige egenskaber og specifikationer. F.eks. Er PVP præsenteret som K-12 med en molmasse mellem 4.000-6.000; eller som K-30, med en molmasse mellem 40.000-80.000

PVP kan også præsenteres som K-60, K-90, K-120, hvor sidstnævnte har en molmasse på mellem 2.100.000 og 3.000.000.

Lugt og smag

Lugtfri og smagløs

Massefylde

1,2 g / cm ³

Smeltepunkt

150 - 180 ºC

Opløselighed

Det er meget opløseligt i vand med en opløselighed på 100 mg / ml. I tør tilstand kan den absorbere op til 40% af sin vægt i vand.

Det er opløseligt i andre polære opløsningsmidler, såsom ethanol og methanol. Men uopløselig i ethere, estere og acetone.

pH

3,0 - 5,0

Stabilitet

Det er stabilt, men uforeneligt med stærke oxidationsmidler, og det er også følsomt over for lys.

Selvantændelsestemperatur

440 ºC

Applikationer

- Industriel

Glas og keramik

Polyvinylpyrrolidon bruges ofte til fremstilling af glasflasker. Kilde: Pixnio.

Polyvinylpyrrolidon bruges som et additiv i klæbemidler, så de kan bruges i glas, metal og plastik ved at øge deres styrke og hårdhed. Denne polymer danner en fedtbestandig film og hæver blødgøringspunktet for termoplast.

Det bruges som et bindemiddel i keramik, tilberedt ved ild eller ved høje temperaturer. Bindemidlet antændes under tilberedningsprocessen, så det har ingen indflydelse på slutproduktet. Ved fremstilling af glas fungerer PVP som et bindemiddel, smøremiddel og coatingmiddel.

I glasfibrene hjælper det med at fikse farvestoffer. Derudover er PVP en del af belægninger, kuglepapirfarver, pigmentdispergeringsmidler i akvareller til kommerciel kunst, papirbelægning og til fremstilling af voks og lakker.

Elektriske applikationer

PVP bruges til fremstilling af opbevaringsbatterier, trykte kredsløb, katodestrålerør. Det bruges som et bindemiddel til metallsalte eller amalgam i batterier. Det bruges også i guld-, nikkel-, kobber- og zinkbelægning.

Litografi og fotografering

PVP bruges til produktion af aluminiumemulsioner, belægning af graveringer, opbevaring og vedhæftning af litografiske plader, termisk registrering osv.

Metallurgi

PVP bruges til behandling af jernholdige og ikke-jernholdige metaller og fungerer som en ingrediens i overtræk, der hjælper med at fjerne materialer fra deres overflader.

Stabilisator og afklaring

PVP er en afklaring til øl og vin, da det forbedrer deres gennemsigtighed, farve og smag.

- Medicinsk

Hjælpestof og dispergeringsmiddel

PVP bruges som et hjælpestof og dispergeringsmiddel i tabletter, granuler og injektioner. Det stabiliserer også enzymer og varmefølsomme lægemidler.

Plasmavolumenudvidelse

PVP begyndte at blive brugt i 1950 som en erstatning for plasma hos patienter med alvorligt traume. Men på grund af dets allergifremkaldende virkning og dets ophobning i leveren, milten og lungerne blev det ikke længere brugt til dette formål.

Antibakteriel handling

PVP par med jod, der tjener som bærer for at drage fordel af desinficeringshandlingen. PVP-iod- eller povidon-iod-komplekset er til stede i sæber og salver, hvilket udfører en vigtig desinfektionsvirkning.

Oftalmologisk betydning

PVP bruges i kontaktlinser, der udfører en fugtigheds- og smørefunktion. Nogle præparater til oftalmisk anvendelse indeholder PVP i deres formel.

- Andre

Personlig pleje

PVP bruges som en hårfiksionslotion samt en hårspray. Det føjes til solcreme-cremer for at forbedre dets fugtgivende og smørende tilstand. Derudover er PVP indarbejdet i cremer og lotioner til rengøring og hudpleje.

Kromatografi

PVP bruges som fikseringsvæske i gaskromatografi.

Bivirkninger

Siden 1950 begyndte PVP at blive brugt til at udvide plasma hos patienter med alvorligt traume. Det viste sig imidlertid at forårsage frigivelse af histamin: en aminformidler af allergiske processer. Og derudover endte PVP med at sekvestere i leveren og milten.

PVP kan forårsage pulmonal interstitiel fibrose, der kan vendes, hvis eksponeringen for polymeren ikke forlænges. Flere episoder af allergiske processer er rapporteret, som kan være relateret til PVP; især når det kommer i kontakt med subkutane kropsvæsker.

Der er rapporteret et tilfælde af urticaria relateret til brugen af ​​hårprodukter, hvori PVP var til stede. Ligeledes var der et tilfælde af allergi hos en patient behandlet med PVP-jod, hvilket også påpegede PVP's allergifremkaldende rolle i nogle tilfælde af dermatitis.

Referencer

1. Ashland. (Sf). Polyvinylpyrrolidonpolymerer.. Gendannes fra: brenntag.com
2. Wikipedia. (2020). Polyvinylpyrrolidon. Gendannet fra: en.wikipedia.org
3. Kemisk bog. (2017). Polyvinylpyrrolidon. Gendannes fra: Chemicalbook.com
4. Elsevier BV (2020). Polyvinylpyrrolidon. ScienceDirect. Gendannes fra: sciencedirect.com
5. Fødevaresikkerhed. (2014). Polyvinylpyrrolidon.. Gendannes fra: jstage.jst.go.jp
6. QuimiNet. (21. maj 2008). Hvad er polyvinylpyrrolidon? Gendannes fra: quiminet.com