簡介
編輯聚乙烯醇(PVOH、PVA 或 PVAl)是一種水溶性合成聚合物。它具有理想化的分子式 [CH2CH(OH)]n。它用于造紙、紡織品經紗上漿、聚醋酸乙烯酯 (PVAc) 粘合劑配方、各種涂料和 3D 打印中的增稠劑和乳液穩定劑。它是無色(白色)和無味的。它通常以珠子或水溶液的形式提供。 無需外部添加交聯劑,PVA 溶液可通過反復凍融凝膠化,產生高強度、超純、生物相容性水凝膠,已用于多種應用,如血管支架、軟骨、隱形眼鏡等。
使用
編輯PVA 由于其生物相容性、低蛋白質粘附傾向和低毒性而用于多種醫療應用。 具體用途包括軟骨替代品、隱形眼鏡和滴眼液。 聚乙醇在懸浮聚合中用作助劑。 它在中國最 大的應用是用作保護膠體來制造聚醋酸乙烯分散體。在日本,它的主要用途是生產維尼綸纖維。這種纖維生產它不需要石油。 另一個應用是照相膠片。
基于 PVA 的聚合物廣泛用于增材制造。 例如,3D 打印的口服劑型在制藥行業展現出巨大潛力。 在使用 PVA 作為粘合劑物質的情況下,可以生產具有改良藥物釋放特性的載藥片劑。
在醫學上,它也可以用作子宮肌瘤栓塞切除術 (UFE) 中的栓塞劑。
PVA 常用于家用海綿,比聚氨酯海綿吸水更多。 PVA 膠水通常用于粘合多孔材料,如木材、紙張和布料。
聚乙烯醇縮醛
聚乙烯醇縮醛是通過用醛處理 PVA 制備的。 丁醛和甲醛分別提供聚乙烯醇縮丁醛 (PVB) 和聚乙烯醇縮甲醛 (PVF)。
準備
編輯與大多數乙烯基聚合物不同,PVA 不是通過相應單體的聚合制備的,因為單體乙烯醇在互變異構為乙醛方面在熱力學上不穩定。 相反,PVA 是通過水解聚乙酸乙烯酯或有時是其他具有甲酸酯或氯乙酸酯基團而不是乙酸酯的乙烯酯衍生聚合物來制備的。 聚乙烯酯的轉化通常通過與乙醇的堿催化酯交換反應進行:
[CH2CH(OAc)]n + C2H5OH → [CH2CH(OH)]n + C2H5OAc
聚合物的性能受酯交換度的影響。
結構和性質
編輯PVA 是一種無規立構材料,具有結晶性。 就微觀結構而言,它主要由 1,3-二醇鍵 [?CH2?CH(OH)?CH2?CH(OH)?] 組成,但有百分之幾的 1,2-二醇 [?CH2?CH( OH)-CH(OH)-CH2-]的發生取決于乙烯基酯前體的聚合條件。
聚乙醇具有優良的成膜性、乳化性和粘合性。 它還耐油、油脂和溶劑。 它具有高拉伸強度和柔韌性,以及高氧氣和香氣阻隔性能。 然而,這些特性取決于濕度:在較高濕度水平下吸收的水分會起到增塑劑的作用,這會降低聚合物的拉伸強度,但會增加其伸長率和撕裂強度。
安全和環境方面的考慮
編輯PVA 被廣泛使用,因此其毒性和生物降解性受到關注。 含有超過 5% PVA 的溶液對魚類有毒。 它生物降解緩慢。
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