POLYVINYLPYRROLIDON: STRUKTURA, VLASTNOSTI, POUŽITÍ, VEDLEJŠÍ ÚČINKY - CHEMIE - 2025

Polyvinylpyrrolidon (PVP) je polymer N-vinylpyrrolidonu monomeru. Polymer má mnoho jmen, včetně polyvidonu a povidonu. Polyvinylpyrrolidon byl poprvé syntetizován Walterem Reppem v roce 1939.

Opakovaně reagoval acetylen a formaldehyd v přítomnosti acetylidu mědi. Po několika přechodných krocích byl získán butyrolakton a nakonec monomer vinylpyrrolidon, který polymerizoval za vzniku určitých PVP za vzniku PVP.

Láhev s práškem polyvinylpyrrolidonu. Zdroj: LHcheM / CC BY-SA (https://creativecommons.org/licenses/by-sa/3.0)

Horní obrázek ukazuje pevný a amorfní vzhled tohoto polymeru. Jeho molekulární struktura je typu řetězce, jehož průměrná délka definuje molární hmotnost, viskozitu a další vlastnosti různých typů PVP.

PVP polymer má řadu průmyslových aplikací jako adhezivní aditivum. Používá se při potahování a při výrobě syntetických vláken. Používá se také ve stylingových krémech a v kosmetice pro péči o pleť.

Zpočátku byl PVP používán v medicíně k nahrazení nebo rozšíření plazmy. Ukázalo se však, že PVP vyvolává alergické reakce.

Struktura

Strukturální vzorce monomeru vinylpyrrolidonu a polyvinylpyrrolidonu. Zdroj: Shinobu (diskuse) (odvozená práce) / public domain

Strukturální vzorce jak vinylpyrrolidonového monomeru, tak i polyvinylpyrrolidonového polymeru jsou uvedeny výše. Všimněte si, že se jedná o cyklické terciární aminy.

Vinylové skupiny, -CH = CH ₂, je odpovědná za jeden vinylpyrrolidon monomer vazbu na jiný. Proto se na tomto konci je místo, kde monomery se připojí postupně, dokud se tvoří řetězec s C ₆ H ₉ NO jednotek.

Tím, že má aminový kruh, PVP je základní polymer, schopný přijímat protony z média a účinně interagovat s molekulami vody. Jejich interakce jsou takové, že polymer definuje hygroskopickou pevnou látku.

Vlastnosti

Fyzický vzhled

Hygroskopický bílý nebo slabě žlutý amorfní prášek

Jména

Název IUPAC pro tento polymer je 1-ethenylpyrrolidin-2-on.

Chemický vzorec

(C ₆ H ₉ NO) _n

Molární hmotnost

2 500 - 2 500 000 g / mol

Povšimněte si rozsahu molárních hmot, které tento polymer může mít. Je to proto, že existuje několik typů polyvinylpyrrolidonu, z nichž každý má odlišné vlastnosti a specifikace. Například PVP je prezentován jako K-12, s molární hmotností mezi 4 000 až 6 000; nebo jako K-30, s molární hmotností mezi 40 000 až 80 000

PVP může být také prezentován jako K-60, K-90, K-120, přičemž druhý má molekulovou hmotnost mezi 2 100 000 až 3 000 000.

Vůně a chuť

Bez zápachu a chuti

Hustota

1,2 g / cm ³

Bod tání

150 - 180 ° C

Rozpustnost

Je velmi rozpustný ve vodě s rozpustností 100 mg / ml. V suchém stavu může absorbovat až 40% své hmotnosti ve vodě.

Je rozpustný v jiných polárních rozpouštědlech, jako je ethanol a methanol. Ale nerozpustný v etherech, esterech a acetonu.

pH

3,0 - 5,0

Stabilita

Je stabilní, ale nekompatibilní se silnými oxidačními činidly a je také citlivý na světlo.

teplota samovznícení

440 ° C

Aplikace

- Průmyslové

Sklo a keramika

Polyvinylpyrrolidon se často používá při výrobě skleněných lahví. Zdroj: Pixnio.

Polyvinylpyrrolidon se používá jako aditivum v lepidlech, což umožňuje jejich použití ve skle, kovu a plastu zvýšením jejich pevnosti a tvrdosti. Tento polymer vytváří tuk odolný film a zvyšuje teplotu měknutí termoplastů.

Používá se jako pojivo v keramice připravené ohněm nebo při vysokých teplotách. Pojivo se během procesu vaření zapálí, takže nemá žádný vliv na konečný produkt. Při výrobě skla působí PVP jako pojivo, lubrikant a potahovací činidlo.

Ve skleněných vláknech pomáhá fixovat barviva. Kromě toho je PVP součástí nátěrů, kuličkových inkoustů, pigmentových dispergátorů v akvarely pro komerční umění, potahování papíru a při výrobě vosků a leštidel.

Elektrické aplikace

PVP se používá při výrobě akumulátorů, tištěných obvodů, katodových trubic. Používá se jako pojivo pro kovové soli nebo amalgam v bateriích. Používá se také při pokovování zlata, niklu, mědi a zinku.

Litografie a fotografie

PVP se používá při výrobě hliníkových emulzí, povlakování rytin, skladování a adhezi litografických desek, tepelném záznamu atd.

Hutnictví

PVP se používá při zpracování železných a neželezných kovů a působí jako složka v povlacích, které pomáhají odstraňovat materiály z jejich povrchů.

Stabilizátor a čiřič

PVP je čirý prostředek pro pivo a víno, protože zlepšuje jejich průhlednost, barvu a chuť.

- Léčivé

Pomocná látka a dispergační činidlo

PVP se používá jako pomocná látka a dispergační činidlo v tabletách, granulích a injekcích. Stabilizuje také enzymy a léky citlivé na teplo.

Expandér objemu plazmy

PVP začal být používán v roce 1950 jako náhrada plazmy u pacientů s těžkým traumatem. Ale kvůli jeho alergenickému působení a jeho hromadění v játrech, slezině a plicích se k tomuto účelu již nepoužíval.

Antibakteriální účinek

PVP se spáruje s jódem, který slouží jako nosič pro využití dezinfekčního účinku. Komplex PVP-jod nebo povidon-jód je přítomen v mýdlech a mastech, které plní důležitý dezinfekční účinek.

Oftalmologický význam

PVP se používá v kontaktních čočkách a plní hydratační a mazací funkci. Některé přípravky pro oční použití obsahují ve svém složení PVP.

- Ostatní

Osobní péče

PVP se používá jako krém na vlasy a sprej na vlasy. Přidává se do krémů na opalování, aby se zlepšil její hydratační a mazací stav. Kromě toho je PVP začleněn do krémů a pleťových vod pro čištění a péči o pleť.

Chromatografie

PVP se používá jako fixační kapalina v plynové chromatografii.

Vedlejší efekty

Od roku 1950 se PVP začal používat k expanzi plazmy u pacientů se závažným traumatem. Bylo však zjištěno, že způsobuje uvolňování histaminu: aminového mediátora alergických procesů. A to navíc, PVP skončilo sekvestrováním v játrech a slezině.

PVP může způsobit plicní intersticiální fibrózu, která může být zvrácena, pokud není expozice polymeru prodloužena. Bylo hlášeno několik epizod alergických procesů, které by mohly souviset s PVP; zejména když přichází do styku s podkožními tělními tekutinami.

Byl hlášen případ kopřivky související s použitím vlasových přípravků, ve kterých byl přítomen PVP. Podobně se objevil případ alergie u pacienta léčeného PVP-jodem, který rovněž poukázal na alergenní roli PVP v některých případech dermatitidy.

Reference

1. Ashland. (sf). Polyvinylpyrrolidonové polymery.. Obnoveno z: brenntag.com
2. Wikipedia. (2020). Polyvinylpyrrolidon. Obnoveno z: en.wikipedia.org
3. Chemická kniha. (2017). Polyvinylpyrrolidon. Obnoveno z: chemicalbook.com
4. Elsevier BV (2020). Polyvinylpyrrolidon. ScienceDirect. Obnoveno z: sciposedirect.com
5. Bezpečnost potravin. (2014). Polyvinylpyrrolidon.. Obnoveno z: jstage.jst.go.jp
6. QuimiNet. (21. května 2008). Co je to polyvinylpyrrolidon? Obnoveno z: quiminet.com