Estrutura de álcool polivinílico, propriedades, usos, riscos

O álcool polivinílico é um polímero de álcool vinílico de fórmula molecular (C₂H₃OR) n, onde R representa H ou COCH₃. Devido a uma instabilidade do álcool vinílico, ele é sintetizado usando acetato de vinila como um monômero, que polimeriza originando o acetato de polivinila.

Subsequentemente, há uma hidrólise dos ésteres de acetato de polivinilo, na presença de hidróxido de sódio, sendo o acetato substituído pelo grupo oxi-hidreto (OH), formando assim o álcool polivinílico. Isto é composto principalmente de 1-3 ligações de diol [-CH₂-CH (OH) -CH₂-CH (OH) -].

Este álcool pode formar películas com capacidade emulsionante e adesiva, que podem resistir a fortes tensões. Além de ser um material flexível, o álcool polivinílico é higroscópico e muito solúvel em água, sendo suas propriedades afetadas pelo grau de hidratação.

Inicialmente, foi preparado por Hermann e Haehnel em 1924, hidrolisando acetato de polivinila com hidróxido de potássio na presença de etanol.

Álcool polivinílico pode ser usado na fabricação de folhas ou filmes que são barreiras ao oxigênio e aromas. Isso permitiu que fosse utilizado na embalagem de alimentos, sendo este o seu principal uso, uma vez que mais de 30% de sua produção é utilizada para esse fim.

Índice

• 1 estrutura
• 2 Imóveis
  • 2.1 Descrição Física
  • 2.2 Cheiro
  • 2.3 ponto de ebulição
  • 2,4 ponto de fusão
  • 2.5 ponto de inflamação
  • 2.6 Solubilidade na água
  • 2,7 Solubilidade
  • 2,8 Densidade
  • 2.9 Pressão de vapor
  • 2.10 Estabilidade
  • 2.11 Decomposição
  • 2.12 Viscosidade
  • 2,13 pH
• 3 usos
  • 3.1 Sintéticos
  • 3.2 Fibras e folhas
  • 3.3 Diversos
• 4 Riscos
  • 4.1 Inalação
  • 4.2 Ingestão
  • 4.3 Contato com a Pele
  • 4.4 Contato com os olhos
  • 4.5 Exposição Crônica
• 5 referências

Estrutura

A imagem superior ilustra um pequeno segmento de uma cadeia polimérica de álcool polivinílico. Os átomos entre os parênteses são repetidos n vezes até atingirem as extremidades metílicas, CH₃. Assim, sua estrutura consiste em uma série de repetições dos grupos -CH₂-CH (OH) -.

Note-se que todos os elos são simples e, portanto, os carbonos e oxigênio têm sp hybridization³. Que significa? Que as cadeias do álcool polivinílico não são retas, mas em ziguezague e com os átomos de H alternando para os lados destes. O mesmo é verdade para os grupos OH hidroxilo.

Ou seja, o OH pode estar voltado para um lado da corrente ou para o outro, de modo que o caráter polar da estrutura seja conservado uniformemente em toda a sua extensão.

Além disso, a ordem de aparecimento do OH pode alternar. Por exemplo, links -CH₂-CH (OH) -CH₂ da imagem não são o único padrão de repetição: assim são CH₂-CH (OH) -CH (OH). No segundo padrão, há um aumento no caráter polar, porque dois grupos OH estão em carbonos adjacentes.

O álcool polivinílico pode ter uma estrutura polimérica simples, mas dinâmica e polar, que tem especial afinidade por moléculas de água e outros solventes com os quais ele pode interagir por ligações de hidrogênio: CH (O-H) - OH₂.

Propriedades

Descrição física

Creme branco inodoro, grânulos ou pó.

Cheirar

WC

Ponto de ebulição

644º F a 760 mmHg (aproximadamente).

Ponto de fusão

442º F (experimenta decomposição).

Ponto de ignição

Taça aberta de 175º F (79º C).

Solubilidade em água

É solúvel, aumentando a solubilidade diminuindo o peso molecular do polímero.

Solubilidade

É solúvel em etanol, mas insolúvel em outros solventes orgânicos. É insolúvel em solventes de petróleo. Praticamente insolúvel em óleos vegetais e animais, em hidrocarbonetos aromáticos, ésteres, éteres e acetona.

Densidade

1,19 - 1,31 g / cm³.

Pressão de vapor

Quase inexistente

Estabilidade

É estável se as condições de armazenamento forem recomendadas.

Decomposição

Quando é aquecido a mais de 200º C, decompõe-se, emitindo uma fumaça pungente e irritante.

Viscosidade

Entre 4,8 e 5,8 mPa (soluo a 4% a 20 ° C que corresponde a um peso molecular médio de 26.000 a 30.000 g / mol).

O álcool polivinílico tem diferentes graus com base na viscosidade extremamente elevado (peso molecular -300000 250000 g / mol), de alta viscosidade (peso molecular de 170.000 a 220.000 g / mol, viscosidade média (peso molecular de 120.000 a 150.000 g / mol) e viscosidade baixo (peso molecular 25.000 - 35.000 g / mol).

Existe uma relação de proporcionalidade direta entre a viscosidade do álcool polivinílico e seu peso molecular.

pH

5,0 a 6,5 ​​(solução a 4%).

Usos

Sintéticos

-É material para a síntese de outros polímeros, como o nitrato de polivinila, um éster de ácido nítrico e álcool polivinílico. O nitrato de polivinila é usado em alguns propelentes e explosivos moldáveis.

Fibras e folhas

- As fibras de álcool polivinílico têm uma capacidade de absorção de água 30% superior às outras fibras. Isso permite que você substitua o algodão naqueles usos onde a fibra está em contato com o corpo. A sensação táctil do tecido feito de álcool polivinílico pode ser variada desde a experimentada antes da lã até a semelhante antes do linho.

-As folhas de álcool polivinílico são usadas em embalagens de alimentos, porque tem a capacidade de servir como uma barreira ao oxigênio e aromas. Isso evita que a comida sofra oxidação e perca seu sabor. Além disso, evita que odores externos interfiram no sabor original dos alimentos.

Diversos

-É usado para engrossar e modificar o adesivo de acetato de polivinila. É usado em envelopes feitos com folhas de álcool polivinílico em lavanderias para dosar a liberação de detergentes.

-As toalhas para higiene feminina, bem como para incontinência urinária, vêm embaladas em sacos feitos com uma película de álcool polivinílico biodegradável. É usado como um fixador para a coleta de amostras biológicas, especialmente amostras de fezes.

-É usado em colírios, como lágrimas artificiais, para tratar a secura ocular e como lubrificante para o uso de lentes de contato.

-Uma película de filme ou álcool polivinílico é usada no processo de transferência de água na impressão. Além disso, suas fibras são usadas para reforço de concreto. Luvas para trabalhar com ácidos fortes têm um revestimento de álcool polivinílico.

- Eles são usados ​​na fabricação de cápsulas que podem ser usadas no fornecimento de medicamentos. O álcool polivinílico de baixo peso molecular é usado como um componente de produtos contraceptivos projetados para administração intravaginal.

Riscos

Inalação

Quando o álcool polivinílico é aquecido acima de 200 ° C, uma fumaça irritante é liberada para os olhos, nariz e garganta. Os sintomas nos olhos incluem lacrimejamento, comichão e vermelhidão. Enquanto isso, uma dor ardente ocorre no nariz e na garganta.

Ingestão

Não se espera que seja prejudicial.

Contato com a pele

Não se espera que seja prejudicial.

Contato com os olhos

Apenas irritação mecânica.

Exposição Crônica

Não há dados em humanos. Em estudos com animais, foram encontrados alguns efeitos potencialmente prejudiciais à saúde. Observou-se uma queda na concentração de hemoglobina e no número de eritrócitos e uma possível inibição completa da coagulação. Existe a possibilidade de carcinogênese, como tem sido visto em estudos com animais.

Referências

1. PubChem (2018). Álcool polivinílico. Retirado de: pubchem.ncbi.nlm.nih.gov
2. Vinit Mehta (2018) Álcool Polivinílico: Propriedades, Usos e Aplicação. Retirado de: toppr.com
3. Wikipédia. (2018) Álcool polivinílico. Retirado de: en.wikipedia.org
4. Mariano. (23 de março de 2012). Álcool polivinílico. Retirado de: tecnologiadelosplasticos.blogspot.com
5. FAO (2004). Álcool polivinílico (PVA). [PDF] Retirado de: fao.org
6. Saúde e Segurança Ambiental. (2003). Álcool polivinílico. Retirado de: terpconnect.umd.edu