เภสัชตำรับโพลีไวนิลแอลกอฮอล์ การผลิตและการใช้โพลีไวนิลแอลกอฮอล์

โพลีไวนิลแอลกอฮอล์

สูตรโครงสร้างของโพลีไวนิลแอลกอฮอล์

โพลีไวนิลแอลกอฮอล์(PVA, PVOH สากล, PVA หรือ PVAL) เป็นเทอร์โมพลาสติกโพลีเมอร์เทียมที่ละลายน้ำได้ การสังเคราะห์ PVA ดำเนินการโดยปฏิกิริยาไฮโดรไลซิสของอัลคาไลน์/กรด หรือแอลกอฮอล์ไลซิสของโพลีไวนิลเอสเทอร์ วัตถุดิบหลักในการผลิต PVA คือ โพลีไวนิลอะซิเตท (PVA) ต่างจากโพลีเมอร์ส่วนใหญ่ที่ใช้ไวนิลโมโนเมอร์ เนื่องจากไม่สามารถรับ PVA ได้โดยตรงจากโมโนเมอร์ที่เกี่ยวข้อง นั่นคือไวนิลแอลกอฮอล์ (VA) ปฏิกิริยาบางอย่างที่คาดว่าจะทำให้เกิดโมโนเมอร์ BC เช่น การเติมน้ำลงในอะเซทิลีน การไฮโดรไลซิสของโมโนคลอโรไฮดริน และปฏิกิริยาของเอทิลีนโมโนคลอโรไฮดรินกับ NaOH นำไปสู่การก่อตัวของอะซีตัลดีไฮด์แทนที่จะเป็นไวนิลแอลกอฮอล์ Acetaldehyde และ BC เป็นรูปแบบ keto และ enol tautomeric ของสารประกอบเดียวกัน ซึ่งรูปแบบ keto (acetaldehyde) มีความเสถียรมากกว่ามาก ดังนั้นการสังเคราะห์ PVA จากโมโนเมอร์จึงเป็นไปไม่ได้:

Keto-enol tautomerism ของไวนิลแอลกอฮอล์

เรื่องราว

โพลีไวนิลแอลกอฮอล์ได้รับครั้งแรกในปี 1924 โดยนักเคมี Willi Herrmann และ Wolfram Haehnel โดยปฏิกิริยาสะพอนิฟิเคชันโดยการสะพอนิฟิเคชั่นของสารละลายโพลีไวนิลอีเทอร์ด้วยปริมาณโพแทสเซียมไฮดรอกไซด์ KOH ปริมาณสัมพันธ์ การวิจัยในด้านการได้รับ PVA เมื่อต้นศตวรรษที่ผ่านมาดำเนินการโดยนักวิทยาศาสตร์ Gonel, Hermmann และ Herbert Berg วิธีการซาพอนิฟิเคชันแบบคลาสสิกดำเนินการในสภาพแวดล้อมของเอทิลแอลกอฮอล์สัมบูรณ์ (แห้ง) ในอัตราส่วนของสารซาพอนิฟิเคชั่น 0.8 โมลต่อ PVA 1.0 โมล และเกิดขึ้นเกือบสมบูรณ์ของ PVA พบว่าโพลีไวนิลแอลกอฮอล์สามารถรับได้จากปฏิกิริยาทรานส์เอสเตริฟิเคชันของโพลีไวนิลอะซิเตต (PVA) เมื่อมีปริมาณตัวเร่งปฏิกิริยาของอัลคาไล ปฏิกิริยานี้เป็นตัวอย่างคลาสสิกของการเปลี่ยนแปลงแบบอะนาล็อกโพลีเมอร์ กว่า 80 ปีของการวิจัย มีวัสดุทดลองมากมายที่สะสมเกี่ยวกับปัญหาในการผลิต PVA การทบทวนวรรณกรรมโดยละเอียดเกี่ยวกับ PVA นำเสนอในเอกสารของ S.N. Ushakov (1960), A. Finch (1973, 1992), M.E Rosenberg (1983) และ T. Sakurada (1985)

การสังเคราะห์และการเตรียมการ

ปัจจุบัน การสังเคราะห์ทางอุตสาหกรรมของ PVA ดำเนินการโดยการแปลงโพลีเมอร์-อะนาล็อก โดยเฉพาะอย่างยิ่ง โดยใช้อีเทอร์แบบง่ายและโพลีไวนิลอีเทอร์ เช่น PVA เป็นโพลีเมอร์เริ่มต้น วิธีการหลักในการผลิต PVA ได้แก่ ทางเลือกต่างๆ สำหรับการซาพอนิฟิเคชันของ PVA ในแอลกอฮอล์หรือในน้ำโดยมีเบสและกรด ขึ้นอยู่กับสื่อที่ใช้และประเภทของตัวเร่งปฏิกิริยา กระบวนการซาพอนิฟิเคชันของ PVA สามารถแสดงได้ด้วยรูปแบบทั่วไปต่อไปนี้:

วิธีทั่วไปในการผลิตโพลีไวนิลแอลกอฮอล์

แผนปฏิกิริยาที่กำหนดสามารถแบ่งออกเป็นสามกลุ่ม: แอลกอฮอล์ไลซิส (1), อัลคาไลน์หรือไฮโดรไลซิสของกรด (2.3) และอะมิโนไลซิส (4.5) จนถึงขณะนี้ การสังเคราะห์ PVA ผ่านปฏิกิริยาควบแน่นของโพลีอัลโดลจากอะซีตัลดีไฮด์ ส่งผลให้เกิดการผลิตโพลีเมอร์ที่มีน้ำหนักโมเลกุลต่ำ จากข้อมูลวรรณกรรมทั้งหมดที่อุทิศให้กับการพัฒนาวิธีการสังเคราะห์ PVA สามารถแยกแยะทิศทางหลักได้ห้าประการ:

1. แอลกอฮอล์ไลซิสของโพลีไวนิลเอสเทอร์ในแอลกอฮอล์อะลิฟาติกตอนล่างแบบแห้ง (C 1 -C 3) โดยเฉพาะเมทานอล เมื่อมีไฮดรอกไซด์ โลหะอัลคาไล- กระบวนการอัลคาไลน์แอลกอฮอล์จะมาพร้อมกับเจล
2. แอลกอฮอล์ในที่ที่มีกรด จำนวนงานที่รายงานสำหรับวิธีนี้น้อยกว่าการสะพอนิฟิเคชั่นแบบอัลคาไลน์มาก กระบวนการของแอลกอฮอล์ไลซิสด้วยกรดเช่นเดียวกับในกรณีของซาพอนิฟิเคชันของ PVA ตามกลไกการเกิดปฏิกิริยาของแอลกอฮอล์ไลซิสแบบอัลคาไลน์จะมาพร้อมกับเจล
3. อัลคาไลน์แอลกอฮอล์และการไฮโดรไลซิสในส่วนผสมของแอลกอฮอล์อะลิฟาติกตอนล่างกับตัวทำละลายอื่นๆ (ไดออกเซน น้ำ อะซิโตน น้ำมันเบนซิน หรือเอสเทอร์) เมื่อใช้ส่วนผสมที่มีน้ำเป็นส่วนประกอบ ในเกือบทุกกรณีความเข้มข้นจะไม่เกิน 10% และซาพอนิฟิเคชันจะมาพร้อมกับการก่อตัวของเจล
4. การเตรียม PVA โดยกลไกของปฏิกิริยาไฮโดรไลซิสโดยมีสารที่เป็นกรดหรือด่าง โดยที่น้ำทำหน้าที่เป็นตัวกลางในการทำปฏิกิริยา
5. การพัฒนาการออกแบบฮาร์ดแวร์พิเศษเพื่อแก้ปัญหา ปัญหาทางเทคโนโลยีที่เกี่ยวข้องกับการเกิดเจลในระหว่างกระบวนการสะพอนิฟิเคชันของ PVA

ข้อเสียเปรียบหลักและหลักของเทคโนโลยีที่ใช้คือการก่อตัวของเจลแข็งในปริมาตรเต็มของอุปกรณ์ทำปฏิกิริยา เมื่อมีการแปลงประมาณ 50% และระดับการไฮโดรไลซิส PVA ที่ไม่สมบูรณ์ โซลูชั่นทางเทคโนโลยีปัญหานี้อยู่ที่การทำให้ระบบปฏิกิริยาเจือจางหรือการใช้แผนภาพการไหลสำหรับการผลิต PVA การเพิ่มเวลาในการสังเคราะห์ และการให้ความร้อน อย่างไรก็ตามสิ่งนี้นำไปสู่การใช้ตัวทำละลายที่เพิ่มขึ้นและความจำเป็นในการฟื้นฟูหลังจากการสังเคราะห์และการให้ความร้อนเมื่อมีสารสะพอนิฟายอิ่งนำไปสู่การทำลายโพลีเมอร์ อีกวิธีหนึ่งคือการใช้เครื่องผสมที่ออกแบบมาเป็นพิเศษ (พร้อมใบมีด) เพื่อบดเจลอย่างไรก็ตามการใช้เครื่องปฏิกรณ์พิเศษหรือเครื่องผสมนี้จะเพิ่มต้นทุนของต้นทุนสุดท้ายของ PVA นอกจากนี้ วิธีการข้างต้นยังใช้ในการผลิตโคโพลีเมอร์โพลีไวนิลอะซิเตต-โพลีไวนิลแอลกอฮอล์ที่หลากหลาย

อัลคาไลน์แอลกอฮอล์ไลซิสของไวนิลเอสเทอร์

สาเหตุที่พบบ่อยที่สุดคือการเกิดแอลกอฮอล์ไลซิสของไวนิลเอสเทอร์ในตัวกลางของอะลิฟาติกแอลกอฮอล์แบบแห้ง (C1-C3) โดยเฉพาะเมทานอล โดยมีไฮดรอกไซด์ของโลหะอัลคาไล สารอัลคาไลน์ที่ใช้กันอย่างแพร่หลาย ได้แก่ โซเดียมและโพแทสเซียมไฮดรอกไซด์ เมทิลเลต เอทอกไซด์ และโพรออกไซด์ มีความเชื่อกันว่า ข้อกำหนดเบื้องต้นการดำเนินการสลายแอลกอฮอล์คือการทำให้แอลกอฮอล์แห้งอย่างทั่วถึง

กลไกการเกิดแอลกอฮอล์อัลคาไลน์ของโพลีไวนิลอะซิเตต

กระบวนการสลายแอลกอฮอล์สามารถแบ่งออกได้บนพื้นฐานของความเป็นเนื้อเดียวกัน (การเติมอัลคาไลในสารละลาย PVA ที่เป็นเนื้อเดียวกัน) หรือความแตกต่าง (การเติมอัลคาไลในการกระจายตัวของ PVA) ของระบบเริ่มต้น กระบวนการอัลคาไลน์แอลกอฮอล์จะมาพร้อมกับเจล มีวิธีการซาพอนิฟิเคชันของการกระจาย PVA ในน้ำด้วยสารละลายอัลคาไลที่เป็นน้ำซึ่งสามารถทำได้ในขั้นตอนเดียว การทำไฮโดรไลซิสแบบอัลคาไลน์ของการกระจายตัวของ PVA ที่มีน้ำหนักโมเลกุล 1·10 6 - 2·10 6 ในกรณีนี้ จะดำเนินการที่อุณหภูมิ 0 - 20°C เป็นเวลา 2 - 5 ชั่วโมง

อัลคาไลน์แอลกอฮอล์ในสื่อที่ไม่มีแอลกอฮอล์

เนื่องจากความจริงที่ว่าเจลทำให้กระบวนการซาพอนิฟิเคชันของ PVA มีความซับซ้อน จึงมีความพยายามที่จะแก้ไขปัญหานี้โดยการเปลี่ยนแปลงเงื่อนไขของกระบวนการ ดังนั้น เพื่อลดความหนาแน่นของมวลคล้ายเจล จึงมีการใช้สิ่งต่อไปนี้ในตัวกลางปฏิกิริยา: "... สารประกอบอินทรีย์ที่มีความสัมพันธ์ทางอุณหพลศาสตร์กับ PVA ต่ำกว่าเมื่อเปรียบเทียบกับเมทานอล" เอสเทอร์ของโพลีไฮดริกแอลกอฮอล์และกรดไขมัน, เมทิลอะซิเตต (MeAc) และอะลิฟาติกไฮโดรคาร์บอนได้รับการเสนอให้เป็นสารตกตะกอนสำหรับโคโพลีเมอร์ BC และ VA การแนะนำเมทิลอะซิเตตสูงถึง 40% ในตัวกลางปฏิกิริยาทำให้สามารถลดระดับของการสะพอนิฟิเคชันของ PVA ในช่วงเวลาของการเปลี่ยนเฟสจาก 60% เป็น 35% การลดความหนืดของมวลปฏิกิริยา ณ เวลาที่เกิดเจลสามารถทำได้โดยการแนะนำสารลดแรงตึงผิว เช่น OP-7, OP-10 หรือ proxanols มีข้อมูลในวรรณกรรมว่าไม่เพียงแต่แอลกอฮอล์เท่านั้น แต่ยังรวมถึงสารผสมกับไดออกเซนและเตตระไฮโดรฟูแรน (THF) ซึ่งเป็นตัวทำละลายที่ดีสำหรับโพลีไวนิลเอสเทอร์ ที่สามารถใช้เป็นตัวกลางในการทำปฏิกิริยาได้ งานนี้อธิบายถึงกระบวนการซาพอนิฟิเคชันที่ทำให้ได้ PVA ที่มีน้ำหนักโมเลกุลสูงและมีหมู่อะซิเตตตกค้างในปริมาณต่ำเมื่อใช้ THF เป็นสื่อกลาง การประดิษฐ์นี้ถูกนำไปใช้กับซาพอนิฟิเคชันของโพลีไวนิล ไพวาเลตเพื่อให้ได้ PVA แบบซินดิโอแทคติก อย่างไรก็ตาม ตัวอย่างไม่ได้ให้ข้อบ่งชี้ใดๆ ของการซาพอนิฟิเคชันที่เป็นไปได้ของ PVA มีข้อบ่งชี้ในการใช้ไดออกเซนเป็นสื่อในการทำปฏิกิริยา

การสะพอนิฟิเคชั่นโดยกลไกอะมิโนไลซิส

จำเป็นต้องสังเกตงานของนักวิจัยชาวรัสเซียโดยเฉพาะ S. N. Ushakov และเพื่อนร่วมงานของเขาซึ่งอุทิศให้กับการพัฒนาวิธีการใหม่ในการผลิต PVA มีการเสนอวิธีการสำหรับซาพอนิฟิเคชันของ PVA ในตัวกลางของโมโนเอทาโนลามีน เอทานอล หรือของผสมเอทานอล-โมโนเอทาโนลามีน ภายใต้อิทธิพลของโมโนเอทาโนลามีนที่ใช้เป็นสารซาปอนิฟายอิงค์ PVA ที่ได้จากวิธีนี้มีกลุ่มอะซิเตตตกค้างน้อยกว่า 1% และได้มาในรูปของผงละเอียด ในทำนองเดียวกัน แอปพลิเคชันเสนอให้ดำเนินการซาพอนิฟิเคชันแบบต่างกันของ PVA แบบเม็ดบีดในเมทานอลภายใต้การกระทำของของผสมของโมโน-, ได-, ไตรเอทานอลเอลามีน หรือแอมโมเนีย เพื่อสร้างการกระจายตัวของ PVA

การสลายแอลกอฮอล์ด้วยกรดของไวนิลเอสเทอร์

PVA และโพลีไวนิลเอสเทอร์อื่น ๆ สามารถถูกซาโปนิฟายได้โดยกลไกของแอลกอฮอล์ไลซิสเมื่อมีกรด

กลไกการเกิดแอลกอฮอล์ไลซิสของกรดของโพลีไวนิลอะซิเตต

กรดที่ใช้กันอย่างแพร่หลาย ได้แก่ ซัลฟิวริก ไฮโดรคลอริก และเปอร์คลอริก อย่างไรก็ตาม เมื่อใช้กรดซัลฟิวริกเป็นตัวเร่งปฏิกิริยา ส่วนหนึ่งของหมู่ไฮดรอกซิลของ PVA จะถูกเอสเทอร์ด้วยกรดซัลฟูริกเพื่อสร้างซัลเฟตเอสเทอร์ ซึ่งทำให้เกิดความไม่เสถียรทางความร้อนของ PVA การใช้กรดไฮโดรคลอริกมักส่งผลให้เกิด PVA ที่มีสี กรดเปอร์คลอริกภายใต้สภาวะสะพอนิฟิเคชันไม่ก่อให้เกิดเอสเทอร์ด้วย PVA แต่การใช้งานนั้นทำได้ยากเนื่องจากความไม่เสถียรและมีแนวโน้มที่จะสลายตัวระเบิดได้ การสะพอนิฟิเคชันของกรดของ PVA ดำเนินการในสารละลายแอลกอฮอล์ (เมทิลหรือเอทิลแอลกอฮอล์) ใช้ทั้งเอทิลแอลกอฮอล์ 96% และเอทิลปราศจากน้ำหรือเมทิลแอลกอฮอล์ ควรสังเกตว่าควรใช้เมทานอล การซาพอนิฟิเคชั่นแบบ "กรด" ของ PVA สามารถทำได้ในสภาพแวดล้อมที่มีน้ำโดยไม่ต้องเติมตัวทำละลายอินทรีย์

การพัฒนาฮาร์ดแวร์พิเศษสำหรับกระบวนการสะพอนิฟิเคชัน

ตามที่ระบุไว้ข้างต้น การเกิดเจลในระหว่างการสังเคราะห์ PVA ทำให้เกิดปัญหาทางเทคโนโลยีที่ร้ายแรงที่เกี่ยวข้องกับการผสมและการแยกโพลีเมอร์ เพื่อแก้ปัญหานี้ จึงเสนอให้ดำเนินการกระบวนการสะพอนิฟิเคชันในเครื่องปฏิกรณ์ที่ติดตั้งเครื่องผสมที่ออกแบบมาเป็นพิเศษหรือในเครื่องอัดรีดที่อุณหภูมิ 20-250C การสะพอนิฟิเคชั่นในเครื่องปฏิกรณ์ดังกล่าวดำเนินการตามรูปแบบเดียว: แอลกอฮอล์ไลซิสของ PVA ลูกปัดในสารละลายแอลกอฮอล์ของสารสะพอนิฟายอิงค์ สิทธิบัตรที่ใช้นั้นแตกต่างกันไปในการปรับเปลี่ยนอุปกรณ์ และข้อเท็จจริงที่ว่าในระหว่างการสะพอนิฟิเคชัน จำนวนรอบของเครื่องผสม/สกรู รูปทรงของเครื่องปฏิกรณ์และเครื่องผสม/สกรูจะแตกต่างกัน ในทุกกรณี ผู้เขียนระบุว่า PVA ที่ได้จากเทคโนโลยีนี้เป็นผงสีขาวที่มีกลุ่มอะซิเตตตกค้างในปริมาณต่ำ อย่างไรก็ตาม ควรสังเกตว่าเจลในระหว่างการสะพอนิฟิเคชั่นไม่สามารถกำจัดได้ด้วยอุปกรณ์ผสมใดๆ วิธีการผลิต PVA ส่วนใหญ่เป็นแบบเป็นชุด แต่มีสิทธิบัตรจำนวนเพียงพอสำหรับเทคโนโลยีต่อเนื่องสำหรับการสะพอนิฟิเคชันของ PVA หนึ่งในเทคโนโลยีเหล่านี้ได้รับการพัฒนาที่ NPO Plastpolymer (เซนต์ปีเตอร์สเบิร์ก)

เทคโนโลยีการผลิต PVA ในระบบเมทานอล-เบนซิน

เพื่อแก้ปัญหาทางเทคโนโลยีที่เกี่ยวข้องกับการเกิดเจลในระยะกลางของกระบวนการซาพอนิฟิเคชันของ PVA จึงได้มีการเสนอแนวทางที่เกี่ยวข้องกับการนำน้ำมันเบนซินเข้าสู่ระบบปฏิกิริยาในฐานะสารตกตะกอน เมื่อเติมน้ำมันเบนซินลงในสารละลายเมทานอลของ PVA ซึ่งมักจะมีมากถึง 1% โดยน้ำหนัก น้ำจะเกิดระบบที่ต่างกัน ขึ้นอยู่กับปริมาณน้ำมันเบนซินที่เติมลงในอ่างสะพอนิฟิเคชัน ปฏิกิริยาอัลคาไลน์แอลกอฮอล์ไลซิสของ PVA สามารถเริ่มต้นในระบบที่เป็นเนื้อเดียวกันหรือต่างกันได้ เมื่อใส่น้ำมันเบนซินมากกว่า 30% โดยน้ำหนักของเฟสของเหลวทั้งหมดลงในสารละลายเมทานอล PVA จะเกิดอิมัลชันที่ไม่เสถียร ด้วยปริมาณน้ำมันเบนซินที่เพิ่มขึ้นในอ่างสะพอนิฟิเคชัน เวลาปฏิกิริยาก่อนการเกิดเจลจะลดลง และระดับของการสะพอนิฟิเคชันของโพลีเมอร์ที่ปล่อยออกมาจะลดลง เพิ่มปริมาณน้ำมันเบนซินเป็น 45% โดยน้ำหนัก ทำให้เกิดเป็นผงหยาบ เมื่อเติมน้ำมันเบนซินลงในอ่างสะพอนิฟิเคชั่น อัตราการเกิดปฏิกิริยาอัลคาไลน์แอลกอฮอล์ไลซิสของ PVA จะเพิ่มขึ้น โดยเฉพาะอย่างยิ่งหลังจากที่สารละลายถูกแยกออกเป็นสองเฟสที่ไม่สามารถผสมกันได้ ตามที่ผู้เขียนระบุว่าการเร่งปฏิกิริยาอาจเกิดจากการลดระดับการละลายของกลุ่ม PVA อะซิเตตโดยเมทานอลเมื่อมีน้ำมันเบนซิน วิธีการซาพอนิฟิเคชันของ PVA ที่ผู้เขียนเสนอให้ข้อได้เปรียบในเทคโนโลยีการผลิตโพลีเมอร์ (โดยเฉพาะในขั้นตอนการทำให้แห้ง) ที่มีหมู่อะซิเตตมากกว่า 25 mol.% รวมถึงโคโพลีเมอร์ที่มีน้ำหนักโมเลกุลต่ำ BC และ BA โดยข้อเท็จจริงที่ว่าในขั้นตอนการทำให้แห้ง เฟสของเหลวจะอุดมด้วยน้ำมันเบนซิน และอนุภาคโคโพลีเมอร์จะจบลงในตัวกลางของการตกตะกอน ซึ่งป้องกันไม่ให้อนุภาคเกาะติดกันและนำไปสู่การก่อตัวของผงหลวม

วิธีอื่นในการรับ PVA

วิธีการที่มีแนวโน้มและมีแนวโน้มในการได้รับ PVA อาจเป็นการพัฒนาการผลิต PVA จาก BC อย่างไรก็ตาม การพัฒนาทางวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยีในปัจจุบันไม่อนุญาตให้สมดุลเปลี่ยนไปสู่การก่อตัวของ BC ในคู่ "BC-Acetaldehyde" ดังนั้นคำว่า "ทางเลือก" จึงถูกใช้ในบริบทของการพัฒนาวิธีการที่ลดหรือขจัดข้อเสียของวิธีการสังเคราะห์แบบเดิม ตั้งแต่ปี พ.ศ. 2467 ถึง พ.ศ. 2545 มีการประดิษฐ์และดำเนินการหลายอย่าง ในรูปแบบต่างๆอย่างไรก็ตาม การได้รับ PVA ข้อเสียเปรียบหลักที่ไม่ละลายน้ำและข้อเสียเปรียบหลักของกระบวนการคือการเจลในขั้นตอนการสะพอนิฟิเคชัน ข้อเสียเปรียบนี้นำไปสู่ความจำเป็นในการพัฒนาการออกแบบฮาร์ดแวร์ใหม่หรือใช้นวัตกรรมทางเทคโนโลยีต่างๆ วิธีแก้ปัญหาการเกิดเจลได้ถูกกล่าวถึงข้างต้น

วิธีการผลิตโพลีไวนิลแอลกอฮอล์แบบไร้เจล

พ.ศ. 2545 ในกลุ่มวิทยาศาสตร์ของสถาบันสังเคราะห์ วัสดุโพลีเมอร์พวกเขา. Enikolopov (ISPM RAS, มอสโก) ภายใต้การนำของ Viktor Viktorovich Boyko คนใหม่ระดับสูง วิธีที่มีประสิทธิภาพการซาพอนิฟิเคชันของ PVA คุณสมบัติของวิธีนี้คือ:

• ประสิทธิภาพสูง
• ต้นทุนพลังงานต่ำ
• ระยะเวลาการสังเคราะห์สั้น
• ไม่มีเจล
• ความเป็นไปได้ของการดำเนินการกระบวนการในระบบที่มีความเข้มข้นสูง
• ได้รับตัวอย่าง PVA แบบอะมอร์ฟไลซ์ที่มีระดับความเป็นผลึกไม่เกิน 5% เป็นครั้งแรก
• วิธีนี้เหมาะสำหรับการสะพอนิฟิเคชันของ PVA ที่มีน้ำหนักโมเลกุลสูง โดยไม่ทำให้น้ำหนักโมเลกุลของโพลีเมอร์ลดลงอย่างรวดเร็ว

วิธีการค้นพบโดย V.V. Boyko ขึ้นอยู่กับการวิเคราะห์เฟสไดอะแกรมสำหรับการเริ่มต้น ขั้นกลาง และ ผลิตภัณฑ์ขั้นสุดท้ายในระบบ "แอลกอฮอล์-น้ำ" ขึ้นอยู่กับ แผนภาพเฟส(คล้ายกับแผนภาพสำหรับการสะพอนิฟิเคชั่นในระบบ "น้ำมันเบนซิน-เมทานอล") เงื่อนไขได้รับการคัดเลือกสำหรับการดำเนินการสังเคราะห์ไม่เพียงแต่ในโหมดไร้เจล (การได้รับโพลีเมอร์เชิงพาณิชย์ในรูปของผง) แต่ยังอยู่ใน โหมดที่เป็นเนื้อเดียวกันโดยสมบูรณ์ (ได้รับโซลูชันการปั่นสำเร็จรูป) ความแตกต่างหลัก กระบวนการนี้คือการดำเนินการสังเคราะห์ในบริเวณการสลายตัวของสไปโนดัล (วิธีการคลาสสิกจะขึ้นอยู่กับการดำเนินการสังเคราะห์ในบริเวณการสลายตัวของไบโนดัล) ในโหมดนี้ อัตราการเติบโตของอนุภาคที่ก่อตัวขึ้นของเฟสโพลีเมอร์ใหม่จะเกินกว่าอัตราการก่อตัวของอนุภาคใหม่ ซึ่งในทางกลับกัน จะนำไปสู่การก่อตัวในปริมาตรปฏิกิริยาที่ไม่ใช่ของเครือข่ายเชิงพื้นที่ที่มีโหนดในอนุภาค (การตกผลึก ศูนย์กลาง) แต่เป็นอนุภาคเดี่ยว ตัวทำละลายที่ใช้ในการสังเคราะห์ยังทำหน้าที่เป็นพลาสติไซเซอร์สำหรับ PVA ที่เป็นผลลัพธ์อีกด้วย ระดับความเป็นผลึกของ PVA ดังกล่าวอาจแตกต่างกันไปตั้งแต่ 5 ถึง 75% วิธีนี้เป็นวิธีการใหม่และปฏิวัติวงการอย่างแน่นอน

โครงสร้างและคุณสมบัติ

โครงสร้างทางเคมี

เนื่องจากความจริงที่ว่าโพลีเมอร์เริ่มต้น (โพลีไวนิลอะซิเตต) สำหรับการผลิตโพลีไวนิลแอลกอฮอล์นั้นได้มาจากปฏิกิริยาโพลีเมอไรเซชันแบบ "หัวต่อหาง" ผลลัพธ์ที่ได้ PVA จึงมีโครงสร้างที่คล้ายกัน จำนวนหน่วยโมโนเมอร์ทั้งหมดที่ติดแบบ "ตัวต่อตัว" อยู่ที่ระดับ 1-2% และขึ้นอยู่กับเนื้อหาในโพลีไวนิลอะซิเตตดั้งเดิมโดยสมบูรณ์ ลิงค์ที่เชื่อมต่อแบบ "ตัวต่อตัว" ให้ คุ้มค่ามากบน คุณสมบัติทางกายภาพพอลิเมอร์รวมถึงการละลายในน้ำ ตามกฎแล้ว PVA เป็นโพลีเมอร์ที่มีการแตกแขนงอย่างอ่อน การแตกแขนงเกิดจากปฏิกิริยาการถ่ายโอนลูกโซ่ในขั้นตอนการผลิตโพลีไวนิลอะซิเตต จุดศูนย์กลางของการแตกแขนงเป็นจุดอ่อนที่สุดของโซ่โพลีเมอร์ และโซ่จะขาดระหว่างปฏิกิริยาสะพอนิฟิเคชัน และเป็นผลให้น้ำหนักโมเลกุลของโพลีเมอร์ลดลง ระดับการเกิดพอลิเมอไรเซชันของ PVA อยู่ที่ 500-2500 และไม่ตรงกับระดับการเกิดพอลิเมอไรเซชันของ PVA ดั้งเดิม

ระดับของการไฮโดรไลซิสของ PVA ขึ้นอยู่กับการใช้งานในอนาคตและอยู่ในช่วง 70 - 100 mol% ขึ้นอยู่กับเงื่อนไขและประเภทของการสะพอนิฟิเคชันบางส่วน กลุ่มอะซิเตตที่ตกค้างสามารถจัดวางตามสายโซ่โพลีเมอร์แบบสุ่มหรือในรูปแบบของบล็อก การกระจายตัวของหมู่อะซิเตตที่เหลือส่งผลต่อคุณลักษณะที่สำคัญของโพลีเมอร์ เช่น จุดหลอมเหลว แรงตึงผิว สารละลายที่เป็นน้ำหรือสารป้องกันคอลลอยด์และอุณหภูมิการเปลี่ยนสถานะคล้ายแก้ว

โพลีไวนิลแอลกอฮอล์ที่ได้มาจากโพลีไวนิลอะซิเตตเป็นโพลีเมอร์ยุทธวิธี ความตกผลึกของ PVA เกิดจากการมีกลุ่มไฮดรอกซิลจำนวนมากในพอลิเมอร์ สภาพผลึกของโพลีเมอร์ยังได้รับอิทธิพลจากพื้นหลังของการเตรียมโพลีเมอร์ การแตกแขนง ระดับของการไฮโดรไลซิส และประเภทของการกระจายตัวของหมู่อะซิเตตที่เหลือ ยิ่งระดับไฮโดรไลซิสสูงเท่าไร ความตกผลึกของตัวอย่าง PVA ก็จะยิ่งสูงขึ้นเท่านั้น ที่ การรักษาความร้อนเป็นผลิตภัณฑ์สะพอนิฟายด์โดยสมบูรณ์ ความเป็นผลึกจะเพิ่มขึ้นและทำให้ความสามารถในการละลายในน้ำลดลง ยิ่งจำนวนกลุ่มอะซิเตตตกค้างใน PVA สูงเท่าใด การก่อตัวของโซนผลึกก็จะน้อยลงเท่านั้น ข้อยกเว้นสำหรับการละลายคือ PVA ที่ได้รับตามวิธีของ V.V. เนื่องจากความเป็นผลึกเริ่มต้นต่ำ โพลีเมอร์ (ไม่คำนึงถึงน้ำหนักโมเลกุล) จึงสามารถละลายในน้ำได้อย่างดีเยี่ยม

คุณสมบัติทางกายภาพ

โพลีไวนิลแอลกอฮอล์เป็นพอลิเมอร์ที่ทำให้เกิดอิมัลชัน กาว และก่อฟิล์มได้ดีเยี่ยม มีความต้านทานแรงดึงและความยืดหยุ่นสูง คุณสมบัติเหล่านี้ขึ้นอยู่กับความชื้นในอากาศ เนื่องจากโพลีเมอร์ดูดซับความชื้น น้ำทำปฏิกิริยากับโพลีเมอร์ในฐานะพลาสติไซเซอร์ ที่ความชื้นสูง ความต้านทานแรงดึงของ PVA จะลดลง แต่ความยืดหยุ่นจะเพิ่มขึ้น จุดหลอมเหลวอยู่ที่ประมาณ 230 °C (ภายใต้ไนโตรเจน) และอุณหภูมิการเปลี่ยนสถานะคล้ายแก้วอยู่ที่ 85 °C สำหรับรูปแบบไฮโดรไลซ์อย่างสมบูรณ์ ในอากาศที่อุณหภูมิ 220 °C PVA จะสลายตัวอย่างถาวรเมื่อปล่อย CO, CO 2, กรดอะซิติกและการเปลี่ยนสีของโพลีเมอร์จากสีขาวเป็นสีน้ำตาลเข้ม อุณหภูมิการเปลี่ยนสถานะคล้ายแก้วและจุดหลอมเหลวขึ้นอยู่กับน้ำหนักโมเลกุลของโพลีเมอร์และชั้นเชิงของโพลีเมอร์ ดังนั้น สำหรับ PVA แบบซินดิโอแทคติก จุดหลอมเหลวจะอยู่ที่ 280 °C และอุณหภูมิการเปลี่ยนสถานะคล้ายแก้วสำหรับโคโพลีเมอร์ PVA-PVA ที่มีปริมาณหน่วย PVA 50 โมล% จะต่ำกว่า 20 °C Amorphized PVA ที่ได้รับตามวิธีการของ Boyko V.V. ไม่มีบริเวณที่ดูดความร้อนซึ่งเป็นลักษณะเฉพาะที่รับผิดชอบในการหลอมละลายของเฟสผลึก อย่างไรก็ตาม การสลายตัวด้วยความร้อนจะเหมือนกับ PVA ที่ได้จากวิธีดั้งเดิม

คุณสมบัติทางเคมี

โพลีไวนิลแอลกอฮอล์มีความเสถียรต่อน้ำมัน ไขมัน และตัวทำละลายอินทรีย์

แอปพลิเคชัน

• สารเพิ่มความข้นและสารยึดติดในแชมพู กาว และลาเท็กซ์
• ชั้นกั้นสำหรับ CO 2 ในขวด PET (โพลีเอทิลีนเทเรฟทาเลต)
• ส่วนผสมในสุขอนามัยของผู้หญิงและผลิตภัณฑ์ดูแลเด็ก
• ผลิตภัณฑ์สำหรับสร้างชั้นป้องกันขนาดในการผลิตเส้นใยประดิษฐ์
• ใน อุตสาหกรรมอาหารเป็นอิมัลซิไฟเออร์
• ฟิล์มละลายน้ำในกระบวนการผลิตวัสดุบรรจุภัณฑ์
• การตรึงเซลล์และเอนไซม์ในทางจุลชีววิทยา
• การผลิตโพลีไวนิลบิวไทรัล
• ในสารละลายยาหยอดตาและคอนแทคเลนส์เป็นสารหล่อลื่น
• สำหรับการรักษามะเร็งโดยไม่ต้องผ่าตัด - เป็นตัวแทนหลอดเลือด
• เป็นสารลดแรงตึงผิวสำหรับการผลิตอนุภาคนาโนแบบห่อหุ้ม

แบรนด์โพลีไวนิลแอลกอฮอล์ ได้แก่ Alcotex ® , Elvanol ® , Gelvatol ® , Gohsenol ® , Lemol ® , Mowiol ® , Rhodoviol ® และ Polyviol ®

แหล่งที่มา

1. Ushakov S.N. “ โพลีไวนิลแอลกอฮอล์และอนุพันธ์” M.-L.; สำนักพิมพ์ของ USSR Academy of Sciences, 1960, เล่ม 1,2
2. “ โพลีไวนิลแอลกอฮอล์ คุณสมบัติและการใช้งาน” // J. Wiley: ลอนดอน - นิวยอร์ก - ซิดนีย์ - โตรอนโต, 1973
3. Rosenberg M.E. “ โพลีเมอร์ที่ใช้โพลีไวนิลอะซิเตต” - L.; แผนกเคมีเลนินกราด 2526
4. ฟินช์ ซี.เอ. "โพลีไวนิลแอลกอฮอล์ - การพัฒนา", Wiley, John and Sons, Incorporated, 1992
5. อัตโนมัติ วันที่ สหภาพโซเวียต 267901
6. อัตโนมัติ วันที่ สหภาพโซเวียต 211091
7. อัตโนมัติ วันที่ สหภาพโซเวียต 711045
8. แพท. USA 6162864, 2000 โพลีไวนิลแอลกอฮอล์
9. เอสวีดีอัตโนมัติ สหภาพโซเวียต 141302
10. เอสวีดีอัตโนมัติ สหภาพโซเวียต 143552
11. แพท. USA 2513488, 1950 เมทานอลไลซิสของโพลีไวนิลเอสเทอร์
12. แพท. ฝรั่งเศส 951160, 1949
13. แพท. USA 2668810, 1951 กระบวนการซาพอนิฟิเคชันของโพลีไวนิลเอสเทอร์
14. แพท. เยอรมนี 3000750, 1986
15. แพท. เยอรมนี 19602901, 1997.
16. แพท. USA 3072624, 1959 กระบวนการซาพอนิฟิเคชันสำหรับการเตรียมโพลีไวนิลแอลกอฮอล์
17. Lee S., Sakurada I., “Die reactionskinetik der Fadenmoleküle ในโลซุง I. Alkalische Verseifung des Polyvinylacetates”, Z.physic.Chem., ฉบับปี 1939 184เอ พี. 268
18. “ สารานุกรมโพลีเมอร์” - ม.; สารานุกรมโซเวียต, 2515. เล่ม 1-3.
19. Linderman M. “พอลิเมอไรเซชันของโมโนเมอร์ไวนิล” - M.; เคมี, 2516.
20. ใบรับรองอัตโนมัติของรัสเซีย RU12265617
21. ใบรับรองอัตโนมัติของรัสเซีย RU22234518
22. ใบรับรองอัตโนมัติของรัสเซีย RU32205191
23. บอยโก วิคเตอร์ วิคโตโรวิช. การสังเคราะห์โพลีไวนิลแอลกอฮอล์ในตัวกลางที่เป็นน้ำ-แอลกอฮอล์: Dis ...แคนด์ เคมี วิทยาศาสตร์: 02.00.06: มอสโก, 2547 112 น. อาร์เอสแอล โอดี, 61:04-2/321

พีวีโอเอช, โพลีไวนิลแอลกอฮอล์.

คุณสมบัติทางเคมี

เทอร์โมพลาสติกโพลีเมอร์เทียมที่ละลายน้ำได้ สารนี้ได้มาจากโพลีไวนิลอะซิเตตโดยใช้ปฏิกิริยาอัลคาไลน์ไฮโดรไลซิสหรือ พิษสุราเรื้อรัง - สารประกอบเคมีถูกเตรียมขึ้นครั้งแรกในปี พ.ศ. 2467 นี่คือโพลีเมอร์ที่แตกแขนงเล็กน้อยระดับของการเกิดพอลิเมอไรเซชันอยู่ที่ประมาณ 500-2500 เป็นสารที่มีความต้านทานแรงดึงค่อนข้างมาก มีความยืดหยุ่น สามารถสร้างฟิล์มได้ จุดหลอมเหลวเฉลี่ยอยู่ที่ 230 องศา อุณหภูมิการเปลี่ยนสถานะคล้ายแก้ว = 85 องศาเซลเซียส แอลกอฮอล์มีความคงตัวต่อน้ำมัน ไขมัน และตัวทำละลายอินทรีย์ ความจุความร้อนจำเพาะของโพลีไวนิลแอลกอฮอล์ = 1.26 kJ ต่อกิโลกรัมต่อ 1 องศา ในอาณาเขตของสหพันธรัฐรัสเซียสารดังกล่าวจะถูกปล่อยออกมาตาม GOST 10779 78.

การใช้โพลีไวนิลแอลกอฮอล์:

• เป็นวัสดุยึดติดและสารเพิ่มความข้นในกาว แชมพู ผลิตภัณฑ์ลาเท็กซ์
• ในการผลิตเส้นใยสังเคราะห์ เครื่องสำอางเพื่อการดูแลเด็ก
• เป็นอิมัลซิไฟเออร์ในอุตสาหกรรมอาหาร
• เมื่อทำการวิจัยทางจุลชีววิทยาเพื่อการตรึงเอนไซม์และเซลล์
• เพื่อจัดให้มีชั้นกั้นสำหรับ คาร์บอนไดออกไซด์ในขวดจาก โพลีเอทิลีนเทเรฟทาเลต ;
• ในการผลิตโพลีไวนิลอะซีตัล
• ในยาซึ่งเป็นส่วนหนึ่งของยาหยอดตาและสารละลายสำหรับเก็บคอนแทคเลนส์ในยาบางชนิดเป็นสารอุดตันในการรักษาโรคมะเร็ง

การดำเนินการทางเภสัชวิทยา

Keratoprotective คงความชุ่มชื้น

เภสัชพลศาสตร์และเภสัชจลนศาสตร์

สารนี้ช่วยปกป้องผิวหนังและเยื่อเมือกของดวงตา กระจกตา จากการสัมผัส ปัจจัยภายนอก- โพลีไวนิลแอลกอฮอล์ทำให้พื้นผิวดวงตานุ่มและให้ความชุ่มชื้น และเพิ่มความเสถียรของฟิล์มน้ำตาในระหว่างการระเหยของของเหลวอย่างรุนแรง ผลิตภัณฑ์มีคุณสมบัติใกล้เคียงกับผลิตภัณฑ์จากธรรมชาติของต่อมลูกหมาก - เมือก - เมื่อใช้เฉพาะที่ ยาจะไม่เข้าสู่กระแสเลือด

บ่งชี้ในการใช้งาน

ผลิตภัณฑ์นี้ใช้ร่วมกับสารอื่น:

• เพื่อขจัดความรู้สึกไม่สบายและแสบร้อนตาแห้ง
• ที่ ;
• เป็นสิ่งทดแทนน้ำตาเมื่อความเข้มของการผลิตของเหลวน้ำตาลดลง
• สำหรับการรักษาโรคเรื้อรัง โรคหูน้ำหนวกเป็นหนอง , แผลขอดและโภชนาการ;
• สำหรับโรคผ่าตัดเป็นหนอง เคมี และความร้อน แผลไหม้ .

ข้อห้าม

จะต้องไม่ใช้สารนี้เพื่อ

ผลข้างเคียง

โพลีไวนิลแอลกอฮอล์ไม่ค่อยทำให้เกิดอาการไม่พึงประสงค์ บางครั้งก็ปรากฏขึ้น อาการแพ้ .

คำแนะนำสำหรับการใช้งาน (วิธีการและปริมาณ)

ขนาดและวิธีการใช้ยาขึ้นอยู่กับรูปแบบของยา โรค และวัตถุประสงค์ของการใช้แอลกอฮอล์

ยาจะใช้เฉพาะที่ ล้างในช่องจมูก หรือหยอดลงในถุงตา

ใช้ยาเกินขนาด

ไม่มีข้อมูลเกี่ยวกับกรณีการใช้ยาเกินขนาด

ปฏิสัมพันธ์

สารเข้ากันไม่ได้กับ ฟอสเฟต , ซัลเฟต และเกลืออินทรีย์อื่นๆ อาจเกิดการตกตะกอน

สารประกอบจะถูกทำลายเมื่อสัมผัสกับกรดแก่และด่างอ่อน

เมื่อมีบอแรกซ์ สารนี้อาจเปลี่ยนเป็นเจลได้

เงื่อนไขการขาย

ใบสั่งยา

คำแนะนำพิเศษ

ไม่สามารถใช้เครื่องมือได้หากมีการเปลี่ยนแปลง รูปร่าง, ความขุ่น, การตกตะกอน

ยาที่มี (แอนะล็อก)

สารที่มีอยู่ในการเตรียมการ:, Oftolik BC , ซิกาโพรเทค - รวมทั้งการไม่ด้วย การใช้ทางการแพทย์สินค้าผลิตภายใต้แบรนด์ดังต่อไปนี้: อัลโคเท็กซ์, เจลวาทอล, โพลีไวออล, คาร์โตนอลและอื่น ๆ

โพลีไวนิลแอลกอฮอล์เป็นโพลีเมอร์เทอร์โมพลาสติกที่ละลายน้ำได้สังเคราะห์ สารนี้ถูกสังเคราะห์ขึ้นเนื่องจากปฏิกิริยาการแลกเปลี่ยนของแอลกอฮอล์ไลซิสและการไฮโดรไลซิสแบบอัลคาไลน์ โพลีไวนิลแอลกอฮอล์ถูกค้นพบครั้งแรกในปี พ.ศ. 2467 สารนี้ถูกสร้างขึ้นโดยนักเคมีชาวเยอรมัน Wolfram Gonel และ Willy Hermann

โพลีไวนิลแอลกอฮอล์: การเตรียมการ

ต่างจากไวนิลโพลีเมอร์หลายชนิด สารนี้ไม่ได้เกิดขึ้นจากการเกิดปฏิกิริยาพอลิเมอไรเซชันของส่วนประกอบที่เกี่ยวข้อง โมโนเมอร์ของผลิตภัณฑ์นี้เกิดขึ้นเฉพาะในรูปแบบทอโทเมอร์ของอะซีตัลดีไฮด์เท่านั้น โพลีไวนิลแอลกอฮอล์ได้มาจากการไฮโดรไลซิสของสาร เช่น โพลีไวนิลอะซิเตตโดยสมบูรณ์หรือบางส่วน วิธีนี้จะกำจัดหมู่เอทิลอะซิเตตออกจากแอลกอฮอล์ขั้นสุดท้าย

เกี่ยวกับ การผลิตภาคอุตสาหกรรมผลิตภัณฑ์โพลีไวนิลมีหลายวิธี ในกรณีนี้ การสะพอนิฟิเคชันของสารเกิดขึ้นในตัวกลางที่มีแอลกอฮอล์หรือในตัวกลางที่เป็นน้ำเมื่อมีเบสและกรด

ภายใต้การนำของ A. A. Kuznetsov วิธีที่มีประสิทธิภาพมากขึ้นในการรับผลิตภัณฑ์ได้รับการพัฒนาในปี 2545 ในกรณีนี้ผลิตโดยใช้วิธีไร้เจล วิธีนี้มีข้อดีมากกว่าวิธีก่อนหน้าหลายประการ ก่อนอื่น เราควรเน้นถึงต้นทุนที่ค่อนข้างต่ำ การสังเคราะห์ในระยะสั้น และผลผลิตที่สูง

สารมีคุณสมบัติอะไรบ้าง?

โพลีไวนิลแอลกอฮอล์มีการใช้กันอย่างแพร่หลายในหลายสาขา สิ่งนี้สามารถอธิบายได้ด้วยคุณสมบัติพื้นฐานของมัน สารนี้มีคุณสมบัติในการยึดเกาะ อิมัลซิไฟเออร์ และการเกิดฟิล์ม

นอกจากนี้ PVA (โพลีไวนิลแอลกอฮอล์) ยังทนต่อผลกระทบของตัวทำละลาย ไขมัน และน้ำมันได้อย่างสมบูรณ์แบบ สารไม่มีกลิ่นและไม่เป็นพิษอย่างสมบูรณ์ โพลีเมอร์มีความต้านทานแรงดึงและความยืดหยุ่นสูง เป็นที่น่าสังเกตว่าโพลีไวนิลแอลกอฮอล์มีออกซิเจนจำนวนมาก

อย่างไรก็ตามควรพิจารณาว่าคุณสมบัติเหล่านี้ของผลิตภัณฑ์ขึ้นอยู่กับปัจจัยหลายประการโดยตรงรวมถึงความชื้นด้วย เมื่อเพิ่มขึ้น ตัวบ่งชี้นี้สารเริ่มดูดซับน้ำ มันยังทำหน้าที่กับโพลีเมอร์ในฐานะพลาสติไซเซอร์ ส่งผลให้โพลีไวนิลแอลกอฮอล์สูญเสียความแข็งแรง ในบางกรณีสารจะสลายตัวอย่างสมบูรณ์แล้วจึงละลายในน้ำ

คุณสมบัติพื้นฐาน

นี่คือสารชนิดใด - โพลีไวนิลแอลกอฮอล์? แอปพลิเคชั่นค่อนข้างกว้าง ดังนั้นสิ่งที่คุณต้องรู้เกี่ยวกับผลิตภัณฑ์:

1. สูตรโมเลกุล - C 2 H 4 O x.
2. อุณหภูมิที่สารเดือด: 228°C.
3. ความหนาแน่น - 1.19 - 1.31 ก./ซม.3
4. อุณหภูมิที่สารละลายคือ 200°C

การใช้สารเพื่อผลิตโพลีเมอร์

ส่วนใหญ่มักใช้โพลีไวนิลแอลกอฮอล์เพื่อผลิตโพลีเมอร์อื่น ๆ เช่น:

1. โพลีไวนิลอะซีตัล สารนี้เกิดขึ้นจากปฏิกิริยาระหว่างโพลีไวนิลแอลกอฮอล์กับอัลดีไฮด์
2. โพลีไวนิลไนเตรตเป็นเอสเทอร์ของโพลีไวนิลแอลกอฮอล์และกรดไนตริก

ใช้ทำอะไรและที่ไหน?

เนื่องจากคุณสมบัติของมัน จึงใช้โพลีไวนิลแอลกอฮอล์เป็นตัวปรับและเพิ่มความหนาในกาวโพลีไวนิลอะซิเตต ในประเทศจีน สารนี้ถูกใช้เป็นตัวทำให้คงตัวสำหรับอิมัลชันพอลิเมอไรเซชัน และยังใช้เป็นคอลลอยด์ป้องกันในการผลิตการกระจายตัวของโพลีไวนิลอะซิเตต

ผลิตภัณฑ์นี้มักใช้ในอุตสาหกรรมสิ่งทอ ในเกาหลีเหนือและญี่ปุ่น โพลีไวนิลแอลกอฮอล์ถูกนำมาใช้กันอย่างแพร่หลายในการผลิตเส้นใย

สารนี้ใช้ในอุตสาหกรรมใดบ้าง?

โพลีไวนิลแอลกอฮอล์มีการใช้กันมานานแล้วในสาขาและอุตสาหกรรมที่แตกต่างกันโดยสิ้นเชิง มันทำจาก:

1. กระดาษปิดสำหรับไลเนอร์
2. ชั้นกั้นในภาชนะโพลีเอทิลีนเทเรฟทาเลตสำหรับก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์
3. ฟิล์มละลายน้ำสำหรับผลิตผงซักฟอกในแคปซูลพิเศษ
4. น้ำมันหล่อลื่นสำหรับคอนแทคเลนส์ชนิดแข็ง นอกจากนี้ยังเพิ่มลงในยาหยอดตาด้วย
5. สารตรึงที่จำเป็นสำหรับการเก็บตัวอย่าง
6. เส้นใยสำหรับเสริมธาตุในปูนคอนกรีต
7. ตัวแทน embolization ระหว่างขั้นตอนทางการแพทย์
8. สารยึดเกาะและสารเพิ่มความข้นในการผลิตแชมพูทุกชนิดรวมทั้งลาเท็กซ์
9. อิมัลซิไฟเออร์ในหลายภาคส่วนของอุตสาหกรรมอาหาร
10. ตัวแทนรักษามะเร็งโดยไม่ต้องผ่าตัด

อุตสาหกรรมการแพทย์และอาหาร

โพลีไวนิลแอลกอฮอล์เป็นสารที่เป็นกลางทางสรีรวิทยา นั่นคือเหตุผลว่าทำไมจึงมักใช้ไม่เพียงแต่ในทางการแพทย์เท่านั้น แต่ยังใช้ในอุตสาหกรรมอาหารด้วย โดยทั่วไป ผลิตภัณฑ์นี้ใช้เป็นสารเติมแต่งสำหรับเคลือบกระจก รักษาความชื้น และสร้างฟิล์ม ได้รับชื่อสากลว่า E1203

ต้องขอบคุณโพลีไวนิลแอลกอฮอล์หลังจากผ่านการบำบัดต่าง ๆ จึงสามารถรักษาความชื้นในผลิตภัณฑ์ได้ในปริมาณที่ต้องการ เป็นที่น่าสังเกตว่าสารเติมแต่ง E1203 มักใช้ในการทำเคลือบที่ครอบคลุมผลิตภัณฑ์อาหารทะเลหลายชนิด

โพลีไวนิลแอลกอฮอล์เป็นเทอร์โมพลาสติกโพลีเมอร์สังเคราะห์ที่ละลายน้ำได้ การสังเคราะห์โพลีไวนิลแอลกอฮอล์เป็นปฏิกิริยาการแลกเปลี่ยนของการไฮโดรไลซิสแบบอัลคาไลน์หรือแอลกอฮอล์

ผู้ค้นพบโพลีไวนิลแอลกอฮอล์คือนักเคมีชาวเยอรมัน Willy Hermann และ Wolfram Gonel ในปี 1924

ต่างจากไวนิลโพลีเมอร์หลายชนิด โพลีไวนิลแอลกอฮอล์ไม่ได้ผลิตโดยการเกิดปฏิกิริยาพอลิเมอไรเซชันของโมโนเมอร์ที่เกี่ยวข้อง โมโนเมอร์โพลีไวนิลแอลกอฮอล์มีอยู่ในรูปแบบทอโทเมอร์ของอะซีตัลดีไฮด์เสถียรเท่านั้น โพลีไวนิลแอลกอฮอล์ผลิตโดยการไฮโดรไลซิสบางส่วนหรือทั้งหมดของโพลีไวนิลอะซิเตตเพื่อกำจัดหมู่เอทิลอะซิเตต

วิธีการทางอุตสาหกรรมในการผลิตโพลีไวนิลแอลกอฮอล์เป็นทางเลือกที่หลากหลายสำหรับการซาพอนิฟิเคชันของโพลีไวนิลแอลกอฮอล์ในตัวกลางที่เป็นน้ำหรือแอลกอฮอล์โดยมีกรดและเบสอยู่

ในปี 2545 ภายใต้การนำของ Kuznetsov A.A. ห้องปฏิบัติการเทอร์โมพลาสติกทนความร้อนของ ISPM ซึ่งตั้งชื่อตาม Enikolopov ในมอสโกได้พัฒนาวิธีการผลิตโพลีไวนิลแอลกอฮอล์แบบไร้เจลซึ่งมีข้อดีหลายประการเมื่อเปรียบเทียบกับวิธีอื่นเช่น ต้นทุนต่ำ, ประสิทธิภาพสูงและการสังเคราะห์ระยะสั้น

คุณสมบัติของโพลีไวนิลแอลกอฮอล์

คุณสมบัติการขึ้นรูปฟิล์ม การทำอิมัลซิไฟเออร์ และการยึดเกาะของโพลีไวนิลแอลกอฮอล์ ทำให้สามารถนำไปใช้ในอุตสาหกรรมและสาขาต่างๆ ได้ โพลีไวนิลแอลกอฮอล์ทนทานต่อน้ำมัน ไขมัน และตัวทำละลาย ไม่มีกลิ่นและปลอดสารพิษ มีความต้านทานแรงดึงและความยืดหยุ่นสูง และมีปริมาณออกซิเจนสูง

อย่างไรก็ตาม คุณสมบัติของโพลีไวนิลแอลกอฮอล์เหล่านี้ขึ้นอยู่กับความชื้นโดยตรง เมื่อความชื้นเพิ่มขึ้นก็จะดูดซับน้ำ น้ำซึ่งทำหน้าที่เป็นพลาสติไซเซอร์จะช่วยลดความแข็งแรงของโพลีไวนิลแอลกอฮอล์ มันสลายตัวอย่างสมบูรณ์และสลายไปอย่างรวดเร็ว

สูตรโมเลกุลของโพลีไวนิลแอลกอฮอล์คือ C2H4Ox ความหนาแน่นตั้งแต่ 1.19 ถึง 1.31 g/cm³ จุดหลอมเหลวคือ 200°C จุดเดือดคือ 228°C

การใช้โพลีไวนิลแอลกอฮอล์

โพลีไวนิลแอลกอฮอล์เป็นวัตถุดิบสำหรับการผลิตโพลีเมอร์อื่นๆ เช่น:

• โพลีไวนิลไนเตรตเป็นเอสเทอร์ของกรดไนตริกและโพลีไวนิลแอลกอฮอล์
• โพลีไวนิลอะซีตัล - ได้มาจากการทำปฏิกิริยาอัลดีไฮด์กับโพลีไวนิลแอลกอฮอล์

เป็นที่ทราบกันว่าใช้โพลีไวนิลแอลกอฮอล์เป็นสารเพิ่มความข้นและตัวปรับแต่งในกาวโพลีไวนิลอะซิเตต

ในประเทศจีน โพลีไวนิลแอลกอฮอล์ถูกนำมาใช้กันอย่างแพร่หลายในฐานะสารเพิ่มความคงตัวของพอลิเมอไรเซชันแบบอิมัลชันและคอลลอยด์ป้องกันสำหรับการผลิตการกระจายตัวของโพลีไวนิลอะซิเตต

ในอุตสาหกรรมสิ่งทอของญี่ปุ่นและ เกาหลีเหนือการใช้โพลีไวนิลแอลกอฮอล์แพร่หลายในการผลิตเส้นใย

โพลีไวนิลแอลกอฮอล์พบการใช้งานในอุตสาหกรรมต่างๆ และในด้านต่างๆ ดังนี้:

• กระดาษปิดสำหรับไลเนอร์
• ฟิล์มละลายน้ำสำหรับบรรจุผงซักฟอกในเม็ดละลาย
• ชั้นกั้นสำหรับคาร์บอนไดออกไซด์ในขวดพลาสติกโพลีเอทิลีนเทเรฟทาเลต
• น้ำมันหล่อลื่นในยาหยอดตาและคอนแทคเลนส์ชนิดแข็ง
• เส้นใยสำหรับเสริมแรงในคอนกรีต
• สารลดแรงตึงผิวสำหรับการก่อตัวของอนุภาคนาโนที่ห่อหุ้มโพลีเมอร์
• ที่หนีบสำหรับเก็บตัวอย่าง
• ตัวแทน embolization ในกระบวนการทางการแพทย์
• วัสดุเพิ่มความข้นและกาวสำหรับการผลิตแชมพูและน้ำยาง
• อิมัลซิไฟเออร์ในอุตสาหกรรมอาหาร
• ตัวแทนเส้นเลือดสำหรับการรักษาโรคมะเร็งโดยไม่ต้องผ่าตัด

5 จาก 5

โพลีไวนิลแอลกอฮอล์ (PVA) เป็นโพลีเมอร์สีขาวแข็งเทียม (มักมีสีเหลืองอ่อนหรือครีมน้อยกว่า) ที่ปรากฏเป็นผง เกล็ด หรือเมล็ดพืช ส่วนประกอบผลึกของสารสามารถเข้าถึงได้มากถึง 68% สูตรทางเคมีของโพลีไวนิลแอลกอฮอล์คือ ดังต่อไปนี้: [- CH 2 – CH(OH) -] n โดยที่ n คือระดับของการเกิดพอลิเมอไรเซชัน ค่าของ n สามารถเข้าถึง 5,000 นั่นคือโมเลกุลโพลีไวนิลแอลกอฮอล์สามารถมีหน่วยที่เหมือนกันได้มากถึง 5,000 หน่วย

พอลิเมอร์เทียมทนความร้อนนี้ได้รับครั้งแรกโดยนักเคมีชาวเยอรมัน W. Hermann และ W. Gonel ผ่านปฏิกิริยาซาพอนิฟิเคชันของโพลีไวนิลอีเทอร์กับโพแทสเซียมไฮดรอกไซด์ (KOH)

หากสารโพลีเมอร์ที่รู้จักส่วนใหญ่ได้มาจากการโพลิเมอไรเซชันของโมโนเมอร์ กระบวนการผลิตโพลีไวนิลแอลกอฮอล์จึงมี ความแตกต่างพื้นฐาน : เพื่อให้ได้สารนี้จำเป็นต้องมีปฏิกิริยาไฮโดรไลซิสทั้งหมดหรือบางส่วนของโพลีไวนิลอะซิเตตซึ่งเป็นผลมาจากกลุ่มเอทิลอะซิเตตที่ถูกกำจัดออกไป

การสังเคราะห์ PVA ทางอุตสาหกรรมสมัยใหม่เกิดขึ้นจากปฏิกิริยาซาพอนิฟิเคชันของโพลีไวนิลอะซิเตตในรูปแบบต่างๆ ในตัวกลางที่เป็นน้ำหรือแอลกอฮอล์ โดยมีกรดหรือด่างที่ทำหน้าที่เป็นตัวเร่งปฏิกิริยา

ในปี 2545 มีเหตุการณ์สำคัญเกิดขึ้นซึ่งทำให้สามารถเร่งและลดต้นทุนการสังเคราะห์โพลีไวนิลแอลกอฮอล์ได้ ทีมนักวิทยาศาสตร์ที่นำโดย A. A. Kuznetsov ค้นพบและพัฒนาวิธีการผลิต PVA แบบไร้เจล

คุณสมบัติของโพลีไวนิลแอลกอฮอล์

โพลีไวนิลแอลกอฮอล์บริสุทธิ์ไม่มีกลิ่น ไม่มีรส และไม่เป็นพิษ ตัวทำละลายเพียงอย่างเดียวคือน้ำ โพลีไวนิลแอลกอฮอล์ไม่ละลายในตัวทำละลายอินทรีย์ใดๆ ทนทานต่อการทำงานของน้ำมัน น้ำมันเบนซิน น้ำมันก๊าด และไฮโดรคาร์บอนอื่นๆ โดยเฉพาะ รวมถึงด่างและกรดเจือจาง

PVA ดูดความชื้นและมีน้ำประมาณ 5% เสมอ ซึ่งจะทำให้สารเป็นพลาสติกได้ในระดับหนึ่ง แต่น้ำระเหยง่ายและรวดเร็ว ดังนั้นจึงใช้เอทิลีนไกลคอล บิวทิลีนไกลคอล กรดฟอสฟอริก และกลีเซอรีนเป็นพลาสติไซเซอร์สำหรับโพลีเมอร์นี้ กระด้างไนลที่ดีที่สุดสำหรับ PVA คือกลีเซอรีน

เนื่องจากคุณสมบัติของมัน โพลีไวนิลแอลกอฮอล์ถูกนำมาใช้กันอย่างแพร่หลายในอุตสาหกรรมอาหารและยาในด้านการแพทย์ในภาคส่วนต่าง ๆ ของเศรษฐกิจของประเทศ

การใช้โพลีไวนิลแอลกอฮอล์

เนื่องจากสารที่อธิบายไว้มีความเป็นกลางทางสรีรวิทยา การใช้โพลีไวนิลแอลกอฮอล์อย่างแพร่หลายในอุตสาหกรรมอาหารและการแพทย์จึงเป็นที่เข้าใจได้ PVA ใช้เป็นสารสร้างฟิล์ม วัตถุเจือปนอาหารที่ช่วยรักษาความชื้นและเคลือบกระจก ซึ่งได้รับการกำหนดให้เป็นสากล E1203 ด้วยการใช้ PVA จึงเป็นไปได้ที่จะรักษาปริมาณความชื้นที่ต้องการในผลิตภัณฑ์ที่อยู่ภายใต้วิธีการประมวลผลต่างๆ โพลีไวนิลแอลกอฮอล์ยังรวมอยู่ในสารเคลือบที่เคลือบปลาและอาหารทะเลแช่แข็งสดด้วย E1203 รวมอยู่ในปลอกส่วนใหญ่ที่ใช้ในการเคลือบผลิตภัณฑ์พร้อมรับประทานและผลิตภัณฑ์กึ่งสำเร็จรูป ตัวอย่างเช่น ไส้กรอก และไส้กรอก.

E1203 ได้รับการอนุมัติอย่างเป็นทางการให้ใช้ในประเทศยูเครนและประเทศ EEC ในรัสเซียนี้ วัตถุเจือปนอาหารไม่ได้เป็นสิ่งต้องห้ามอย่างเป็นทางการ แต่ไม่มีการอนุญาตอย่างเป็นทางการสำหรับการใช้โพลีไวนิลแอลกอฮอล์ในการผลิตอาหาร

คุณสมบัติของโพลีไวนิลแอลกอฮอล์ทำให้สามารถนำไปใช้เป็นวัสดุในการผลิตอุปกรณ์ เครื่องมือ และอุปกรณ์ทางการแพทย์ได้อย่างแพร่หลาย ในอุตสาหกรรมยา PVA ใช้ในการผลิตสารเคลือบและสารตัวเติมสำหรับยาเม็ดต่างๆ นอกจากนี้ บางครั้งมีการใช้โพลีไวนิลแอลกอฮอล์ในการถ่ายเลือดแทนพลาสมา มักจะมีกรณีที่ในการรักษาโรคเนื้องอก PVS ถูกใช้เป็นตัวแทนเส้นเลือดอุดตัน (ในกรณีที่การผ่าตัดมีข้อห้ามหรือไม่จำเป็น) โพลีเมอร์ทนความร้อนนี้ยังใช้ในการผลิตเส้นใยพิเศษที่ใช้เย็บแผลผ่าตัดภายในซึ่งจะละลายในช่วงเวลาหนึ่ง PVA ยังรวมอยู่ในสารหล่อลื่นในของเหลวสำหรับคอนแทคเลนส์และยาหยอดตา สารนี้มักใช้ในการผลิตผลิตภัณฑ์และครีมสุขอนามัยสำหรับเด็กและสตรี

การใช้ PVA ในการผลิตฟิล์มและเส้นใยโพลีเมอร์เป็นที่แพร่หลาย โพลีไวนิลแอลกอฮอล์แบบพลาสติกใช้ในการผลิตท่อที่ทนทานต่อของเหลวที่มีฤทธิ์รุนแรง

เทคโนโลยีการย้อมผ้าบางอย่างจำเป็นต้องใช้ PVA เช่นกัน

บทความยอดนิยม

การลดน้ำหนักไม่สามารถเกิดขึ้นได้ กระบวนการที่รวดเร็ว. ข้อผิดพลาดหลักคนส่วนใหญ่ที่ลดน้ำหนักต้องการได้รับผลลัพธ์ที่น่าอัศจรรย์ภายในเวลาเพียงไม่กี่วันจากการอดอาหาร แต่น้ำหนักขึ้นใช้เวลาไม่กี่วัน! ปอนด์พิเศษ...