POLYVINYLPYRROLIDON: STRUKTUR, EGENSKAPER, ANVÄNDNINGAR, BIVERKNINGAR - KEMI - 2026

Den polyvinylpyrrolidon (PVP) är en polymer av N-vinylpyrrolidon-monomer. Polymeren har många namn, inklusive polyvidon och povidon. Polyvinylpyrrolidon syntetiserades först av Walter Reppe 1939.

Reppe reagerade acetylen och formaldehyd i närvaro av kopparacetylid. Efter flera mellansteg erhöll den butyrolakton och slutligen monomeren vinylpyrrolidon, som polymeriserar för att bilda PVP genom verkan av vissa katalysatorer.

Flaska med polyvinylpyrrolidonpulver. Källa: LHcheM / CC BY-SA (https://creativecommons.org/licenses/by-sa/3.0)

Den övre bilden visar det fasta och amorfa utseendet på denna polymer. Dess molekylstruktur är av kedjetyp, vars medellängd definierar molmassan, viskositeten och andra egenskaper hos olika typer av PVP.

PVP-polymeren har många industriella tillämpningar som en bindemedelsadditiv. Det används i beläggningen och vid tillverkning av syntetfibrer. Det används också i styling krämer och i hudvård kosmetika.

Ursprungligen användes PVP i medicin för att ersätta eller utvidga plasma. Det har emellertid visats att PVP genererar allergiska svar.

Strukturera

Strukturformler för monomeren vinylpyrrolidon och polyvinylpyrrolidon. Källa: Shinobu (prat) (derivatarbete) / Public domain

Strukturformlerna för både vinylpyrrolidonmonomeren och polyvinylpyrrolidonpolymeren visas ovan. Observera att de är cykliska tertiära aminer.

Vinylgruppen, -CH = CH ₂ , är ansvarig för en vinylpyrrolidon monomer bindning till en annan. Därför, vid denna ände är där monomererna kommer att ansluta successivt tills de bildar en kedja med C ₆ H ₉ NO -enheter .

Genom att ha en aminosring är PVP en basisk polymer som kan ta emot protoner från mediet och att interagera effektivt med vattenmolekyler. Deras interaktioner är sådana att polymeren definierar ett hygroskopiskt fast ämne.

Egenskaper

Fysiskt utseende

Hygroskopiskt vitt eller svagt gult amorft pulver

namn

IUPAC-namnet för denna polymer är 1-etenylpyrrolidin-2-on.

Kemisk formel

(C ₆ H ₉ NO) _n

Molmassa

2.500 - 2.500.000 g / mol

Notera intervallet för molära massor som denna polymer kan ha. Detta beror på att det finns flera typer av polyvinylpyrrolidon, var och en med olika egenskaper och specifikationer. Till exempel presenteras PVP som K-12, med en molmassa mellan 4 000-6 000; eller som K-30, med en molmassa mellan 40.000-80.000

PVP kan också presenteras som K-60, K-90, K-120, där den senare har en molmassa mellan 2 100 000 och 3 000 000.

Luktar och smakar

Luktfri och smaklös

Densitet

1,2 g / cm ^{^}

Smältpunkt

150 - 180 ºC

löslighet

Det är mycket lösligt i vatten med en löslighet på 100 mg / ml. I torrt tillstånd kan den ta upp upp till 40% av sin vikt i vatten.

Det är lösligt i andra polära lösningsmedel såsom etanol och metanol. Men olöslig i etrar, estrar och aceton.

pH

3,0 - 5,0

Stabilitet

Det är stabilt men oförenligt med starka oxidationsmedel, och det är också ljuskänsligt.

Autoignitionstemperatur

440 ºC

tillämpningar

- Industriell

Glas och keramik

Polyvinylpyrrolidon används ofta vid tillverkning av glasflaskor. Källa: Pixnio.

Polyvinylpyrrolidon används som tillsats i lim, vilket gör att de kan användas i glas, metall och plast genom att öka deras styrka och hårdhet. Denna polymer bildar en fettbeständig film och höjer mjukningspunkten för termoplast.

Det används som ett bindemedel i keramik, framställt genom eld eller vid höga temperaturer. Bindemedlet antänds under tillagningsprocessen, så det har inget inflytande på slutprodukten. Vid tillverkning av glas fungerar PVP som ett bindemedel, smörjmedel och beläggningsmedel.

I glasfibrerna hjälper det att fixa färgämnen. Dessutom är PVP en del av beläggningar, kulspetsfärger, pigmentdispergeringsmedel i akvareller för kommersiell konst, pappersbeläggning och vid tillverkning av vaxer och polermedel.

Elektriska applikationer

PVP används för tillverkning av lagringsbatterier, tryckta kretsar, katodstrålerör. Det används som bindemedel för metallsalter eller amalgam i batterier. Det används också i guld, nickel, koppar och zinkplätering.

Litografi och fotografi

PVP används för produktion av aluminiumemulsioner, beläggning av graveringar, lagring och vidhäftning av litografiska plattor, termisk inspelning etc.

Metallurgi

PVP används vid bearbetning av järnhaltiga och icke-järnmetaller och fungerar som en ingrediens i beläggningar som hjälper till att ta bort material från ytorna.

Stabilisator och klarare

PVP är en klarare för öl och vin, eftersom det förbättrar deras transparens, färg och smak.

- Läkemedel

Hjälpämne och dispergeringsmedel

PVP används som hjälpämne och dispergeringsmedel i tabletter, granuler och injektioner. Det stabiliserar också enzymer och värmekänsliga läkemedel.

Plasmavolymen expanderar

PVP började användas 1950 som en ersättning för plasma hos patienter med svårt trauma. Men på grund av dess allergiframkallande verkan och dess ansamling i levern, mjälten och lungorna användes den inte längre för detta ändamål.

Antibakteriell verkan

PVP par med jod, som fungerar som bärare för att dra fördel av desinficeringsåtgärden. PVP-jod- eller povidon-jodkomplexet finns i tvålar och salvor och uppfyller en viktig desinfektionsverkan.

Oftalmologisk betydelse

PVP används i kontaktlinser som uppfyller en fuktgivande och smörjande funktion. Vissa preparat för oftalmisk användning innehåller PVP i formeln.

- Andra

Personlig vård

PVP används som en hårfästelotion och en hårspray. Det läggs till solkrämkrämer för att förbättra fuktgivande och smörjande tillstånd. Dessutom är PVP integrerat i krämer och lotioner för rengöring och hudvård.

Chromatography

PVP används som fixeringsvätska i gaskromatografi.

Bieffekter

Sedan 1950 började PVP användas för att utvidga plasma hos patienter med svårt trauma. Det visade sig dock orsaka frisättning av histamin: en aminförmedlare av allergiska processer. Och att dessutom PVP hamnade i sekvens i levern och mjälten.

PVP kan orsaka pulmonell interstitiell fibros som kan vändas om exponeringen för polymeren inte förlängs. Flera episoder av allergiska processer har rapporterats, som kan vara relaterade till PVP; särskilt när det kommer i kontakt med subkutana kroppsvätskor.

Ett fall av urticaria har rapporterats relaterat till användningen av hårprodukter där PVP var närvarande. På samma sätt fanns ett fall av allergi hos en patient som behandlades med PVP-jod, vilket också påpekade den allergiframkallande rollen hos PVP i vissa fall av dermatit.

referenser

1. Ashland. (Sf). Polyvinylpyrrolidonpolymerer. . Återställd från: brenntag.com
2. Wikipedia. (2020). Polyvinylpyrrolidon. Återställd från: en.wikipedia.org
3. Kemisk bok. (2017). Polyvinylpyrrolidon. Återställd från: chemicalbook.com
4. Elsevier BV (2020). Polyvinylpyrrolidon. Science. Återställd från: sciencedirect.com
5. Livsmedelssäkerhet. (2014). Polyvinylpyrrolidon. . Återställd från: jstage.jst.go.jp
6. QuimiNet. (21 maj 2008). Vad är polyvinylpyrrolidon? Återställd från: quiminet.com