Structure d'alcool polyvinylique, propriétés, utilisations, risques

Le alcool polyvinylique est un polymère d'alcool vinylique de formule moléculaire (C₂H₃OR) n, où R représente H ou COCH₃. En raison d'une instabilité de l'alcool vinylique, il est synthétisé en utilisant de l'acétate de vinyle comme monomère, qui polymérise à partir de l'acétate de polyvinyle.

Ensuite, il y a hydrolyse des esters d'acétate de polyvinyle, en présence d'hydroxyde de sodium, l'acétate étant remplacé par le groupe oxyhydride (OH), formant ainsi l'alcool polyvinylique. Ceci est principalement composé de liaisons 1-3 diols [-CH₂-CH (OH) -CH₂-CH (OH) -].

Cet alcool peut former des films à capacité émulsifiante et adhésive, capables de résister à de fortes contraintes. En plus d'être un matériau souple, l'alcool polyvinylique est hygroscopique et très soluble dans l'eau, ses propriétés étant affectées par le degré d'hydratation.

Initialement, il a été préparé par Hermann et Haehnel en 1924, en hydrolysant l'acétate de polyvinyle avec de l'hydroxyde de potassium en présence d'éthanol.

L'alcool polyvinylique peut être utilisé dans la fabrication de feuilles ou de films qui constituent des obstacles à l'oxygène et aux arômes. Cela a permis de l'utiliser dans le conditionnement des aliments, ceci étant sa principale utilisation, puisque plus de 30% de sa production est utilisée à cette fin.

Index

• 1 structure
• 2 propriétés
  • 2.1 Description physique
  • 2.2 Odeur
  • 2.3 Point d'ébullition
  • 2.4 Point de fusion
  • 2.5 point d'éclair
  • 2.6 Solubilité dans l'eau
  • 2.7 Solubilité
  • 2.8 Densité
  • 2.9 Pression de vapeur
  • 2.10 Stabilité
  • 2.11 Décomposition
  • 2.12 Viscosité
  • 2.13 pH
• 3 utilisations
  • 3.1 Synthétiques
  • 3.2 Fibres et feuilles
  • 3.3 Divers
• 4 risques
  • 4.1 Inhalation
  • 4.2 Ingestion
  • 4.3 Contact avec la peau
  • 4.4 Contact avec les yeux
  • 4.5 Exposition Chronique
• 5 références

Structure

L'image supérieure illustre un petit segment d'une chaîne polymère d'alcool polyvinylique. Les atomes entre parenthèses sont répétés n fois jusqu'à ce qu'ils atteignent les extrémités méthyles, CH₃. Ainsi, sa structure consiste en une série de répétitions des groupes -CH₂-CH (OH) -.

Notez que tous les liens sont simples et, par conséquent, les carbones et l'oxygène ont une hybridation sp³. Que signifie? Que les chaînes de l'alcool polyvinylique ne sont pas droites, mais zigzaguent et que les atomes de H alternent sur les côtés de ceux-ci. La même chose est vraie pour les groupes hydroxyles OH.

C'est-à-dire que l'OH peut faire face à un côté de la chaîne ou à l'autre, de sorte que le caractère polaire de la structure est conservé uniformément dans tout le corps.

De plus, l'ordre d'apparition de l'OH peut alterner. Par exemple, liens -CH₂-CH (OH) -CH₂ de l'image ne sont pas le seul motif de répétition: de même que CH₂-CH (OH) -CH (OH). Dans le deuxième schéma, il y a une augmentation du caractère polaire, car deux groupes OH sont dans des atomes de carbone adjacents.

L'alcool polyvinylique peut avoir une structure polymère simple, mais dynamique et polaire, qui présente une affinité particulière pour les molécules d'eau et les autres solvants avec lesquels il peut interagir par des liaisons hydrogène: CH (O-H) - OH₂.

Propriétés

Description physique

Crème blanche inodore, granulés ou poudre.

Odeur

Toilettes

Point d'ébullition

644º F à 760 mmHg (environ).

Point de fusion

442º F (subit une décomposition).

Point d'allumage

Coupelle ouverte de 175º F (79º C).

Solubilité dans l'eau

Il est soluble, augmentant la solubilité en diminuant le poids moléculaire du polymère.

Solubilité

Il est soluble dans l'éthanol, mais insoluble dans d'autres solvants organiques. Il est insoluble dans les solvants du pétrole. Pratiquement insoluble dans les huiles végétales et animales, dans les hydrocarbures aromatiques, les esters, les éthers et l'acétone.

Densité

1,19 - 1,31 g / cm³.

Pression de vapeur

Presque inexistant

La stabilité

Il est stable si les conditions de stockage sont recommandées.

Décomposition

Lorsqu'il est chauffé à plus de 200º C, il se décompose en émettant une fumée âcre et irritante.

La viscosité

Entre 4,8 et 5,8 mPa (solution à 4% à 20 ° C correspondant à un poids moléculaire moyen de 26 000 à 30 000 g / mol).

L'alcool polyvinylique a différentes qualités en fonction de la viscosité extrêmement élevée (masse moléculaire 250 000 -300 000 g / mol), de viscosité élevée (poids moléculaire 170 000 à 220 000 g / mol, de viscosité moyenne (poids moléculaire 120 000 à 150 000 g / mol) et de la viscosité faible (poids moléculaire de 25 000 à 35 000 g / mol).

Il existe une relation de proportionnalité directe entre la viscosité de l'alcool polyvinylique et son poids moléculaire.

pH

5,0 à 6,5 (solution à 4%).

Utilise

Synthétiques

-C'est un matériau pour la synthèse d'autres polymères tels que le nitrate de polyvinyle, un ester d'acide nitrique et d'alcool polyvinylique. Le nitrate de polyvinyle est utilisé dans certains propulseurs et explosifs moulables.

Fibres et feuilles

- Les fibres d’alcool polyvinylique ont une capacité d’absorption de l’eau supérieure de 30% à celle des autres fibres. Cela vous permet de remplacer le coton dans les utilisations où la fibre est en contact avec le corps. La sensation tactile du tissu fabriqué à partir d'alcool polyvinylique peut varier de celle éprouvée avant la laine à celle antérieure à la toile.

-Les feuilles d'alcool polyvinylique sont utilisées dans les emballages alimentaires, car elles ont la capacité de servir de barrière à l'oxygène et aux arômes. Cela empêche les aliments de souffrir de l'oxydation et de perdre leur saveur. De plus, il empêche les odeurs extérieures d’interférer avec la saveur originale des aliments.

Divers

-Il est utilisé pour épaissir et modifier l'adhésif d'acétate de polyvinyle. Il est utilisé dans des enveloppes faites avec des feuilles d'alcool polyvinylique dans des blanchisseries pour doser la libération de détergents.

-Les serviettes pour l'hygiène féminine, ainsi que pour l'incontinence urinaire, sont emballées dans des sacs fabriqués avec un film d'alcool polyvinylique biodégradable. Il est utilisé comme fixateur pour la collecte d'échantillons biologiques, en particulier d'échantillons de selles.

-Il est utilisé dans les gouttes oculaires, telles que les larmes artificielles, pour traiter la sécheresse oculaire et comme lubrifiant pour l'utilisation de lentilles de contact.

-Un film ou un film d'alcool polyvinylique est utilisé dans le processus de transfert d'eau en cours d'impression. De plus, ses fibres sont utilisées pour le renforcement du béton. Les gants pour travailler avec des acides forts ont un revêtement d'alcool polyvinylique.

- Ils sont utilisés dans la fabrication de gélules pouvant être utilisées dans la fourniture de médicaments. L'alcool polyvinylique de faible poids moléculaire est utilisé comme composant de produits contraceptifs conçus pour une administration intravaginale.

Les risques

L'inhalation

Lorsque l'alcool polyvinylique est chauffé à plus de 200 ° C, une fumée irritante est libérée pour les yeux, le nez et la gorge. Les symptômes dans les yeux incluent la déchirure, la démangeaison et la rougeur. Pendant ce temps, une sensation de brûlure se produit dans le nez et la gorge.

Ingestion

On ne s'attend pas à ce qu'il soit nocif.

Contact avec la peau

On ne s'attend pas à ce qu'il soit nocif.

Contact avec les yeux

Irritation mécanique seulement.

Exposition chronique

Il n'y a pas de données chez l'homme. Dans des études avec des animaux, certains effets potentiellement nocifs sur la santé ont été trouvés. Une diminution de la concentration en hémoglobine et du nombre d'érythrocytes et une éventuelle inhibition complète de la coagulation ont été observées. Il existe une possibilité de cancérogenèse, comme cela a été observé dans des études animales.

Références

1. PubChem (2018). Alcool polyvinylique. Tiré de: pubchem.ncbi.nlm.nih.gov
2. Vinit Mehta (2018). Alcool polyvinylique: propriétés, utilisations et application. Tiré de: toppr.com
3. Wikipedia. (2018). Alcool polyvinylique. Tiré de: en.wikipedia.org
4. Mariano. (23 mars 2012). Alcool polyvinylique. Tiré de: tecnologiadelosplasticos.blogspot.com
5. FAO. (2004). Alcool polyvinylique (PVA). [PDF] Tiré de: fao.org
6. Santé et sécurité environnementales. (2003). Alcool polyvinylique. Tiré de: terpconnect.umd.edu