Producción y uso de alcohol polivinílico. Propiedades y aplicaciones del alcohol polivinílico Alcohol polivinílico en pinturas ignífugas

El alcohol polivinílico es un polímero sintético soluble en agua y al mismo tiempo termoplástico. Esta sustancia se sintetiza debido a la reacción de intercambio de alcohólisis e hidrólisis alcalina. El alcohol polivinílico se descubrió por primera vez en 1924. La sustancia fue creada por los químicos alemanes Wolfram Gonel y Willy Herman.

Alcohol polivinílico: obtención

A diferencia de muchos polímeros de vinilo, esta sustancia no se forma como resultado de la polimerización de los componentes correspondientes. El monómero de este producto se presenta solo como la forma tautomérica de los acetaldehídos. El alcohol polivinílico se obtiene por hidrólisis total o parcial de una sustancia como el acetato de polivinilo. Este método le permite eliminar los grupos de acetato de etilo del alcohol final.

En cuanto a la producción industrial de un producto de polivinilo, existen varias formas. En este caso, la sustancia se saponifica en medio alcohólico o en medio acuoso en presencia de bases y ácidos.

En 2002, bajo la dirección de A. A. Kuznetsov, se desarrolló un método más eficiente para obtener el producto. En este caso, se hizo por el método gelless. Este método tiene muchas ventajas sobre los anteriores. En primer lugar, es necesario destacar el costo relativamente bajo, la síntesis a corto plazo y la alta productividad.

¿Cuáles son las propiedades de la sustancia?

El alcohol polivinílico se usa ampliamente en muchos campos. Esto puede explicarse por sus principales propiedades. Esta sustancia tiene propiedades adhesivas, emulsionantes y formadoras de películas.

Además, el PVA (alcohol polivinílico) tolera perfectamente los efectos de disolventes, grasas y aceites. La sustancia es inodora y completamente no tóxica. El polímero tiene alta resistencia a la tracción y flexibilidad. Cabe señalar que el alcohol polivinílico contiene mucho oxígeno.

Sin embargo, vale la pena considerar que estas propiedades del producto dependen directamente de algunos factores, incluida la humedad. Con un aumento en este indicador, la sustancia comienza a absorber agua. También actúa sobre el polímero como plastificante. Como resultado, el alcohol polivinílico pierde su fuerza. En algunos casos, la sustancia se descompone por completo y luego se disuelve en agua.

Propiedades básicas

¿Qué es esta sustancia - alcohol polivinílico? Su aplicación es bastante amplia. Entonces, lo que necesita saber sobre el producto:

  1. Fórmula molecular - C 2 H 4 O x.
  2. La temperatura a la que hierve la sustancia: 228°C.
  3. Densidad - 1,19 - 1,31 g / cm 3.
  4. La temperatura a la que se funde la sustancia es de 200°C.

El uso de una sustancia para obtener polímeros.

Muy a menudo, el alcohol polivinílico se usa para obtener otros polímeros, por ejemplo:

  1. Acetal de polivinilo. Esta sustancia se forma como resultado de la interacción del alcohol polivinílico con los aldehídos.
  2. El nitrato de polivinilo es un éster de alcohol polivinílico y ácido nítrico.

para que sirve y donde

Por sus propiedades, el alcohol polivinílico se utiliza como modificador y espesante en la composición de adhesivos de acetato de polivinilo. En China, esta sustancia se usa como estabilizador para la polimerización en emulsión, así como también como coloide protector en la producción de dispersiones de acetato de polivinilo.

A menudo, el producto se utiliza en la industria textil. En Corea del Norte y Japón, el alcohol polivinílico se usa ampliamente en la producción de fibra.

¿En qué industrias se utiliza la sustancia?

El alcohol polivinílico se ha utilizado durante mucho tiempo en campos e industrias completamente diferentes. Está hecho de:

  1. Papel de cobertura para liners.
  2. Capa barrera en contenedores de tereftalato de polietileno para dióxido de carbono.
  3. Film hidrosoluble para la elaboración de detergentes en polvo en cápsulas especiales.
  4. Lubricante para lentes de contacto duros, también se añade a los colirios.
  5. Fijador necesario para la recogida de muestras.
  6. Fibras para elementos de refuerzo en morteros de hormigón.
  7. Agente de embolización en procedimientos médicos.
  8. Agente adhesivo y espesante en la elaboración de todo tipo de champús, así como látex.
  9. Emulsionante en muchas ramas de la industria alimentaria.
  10. Agente embolizante en el tratamiento de enfermedades oncológicas sin intervención quirúrgica.

Industria médica y alimentaria

El alcohol polivinílico es una sustancia fisiológicamente neutra. Es por eso que a menudo se usa no solo en la industria médica, sino también en la alimentaria. Como regla general, este producto se usa como aditivo de glaseado, retención de agua y formación de película. Se le dio un nombre internacional - E1203.

Gracias al alcohol polivinílico, después de varios tratamientos, es posible mantener la humedad en la cantidad adecuada en los productos. Vale la pena señalar que el aditivo E1203 se usa a menudo para hacer glaseado, con el que se cubren muchos mariscos.

La pintura refractaria se crea mezclando un aglutinante, un pigmento y un relleno. Como resultado, aparece una película que no solo sirve como una buena protección contra el fuego, sino que también cumple funciones decorativas. Un componente importante de la pintura refractaria es el alcohol polivinílico.

Cómo usar pintura refractaria

El proceso consiste en mezclar la mezcla seca con un aglutinante resistente a la temperatura (por ejemplo, vidrio de consistencia líquida, cuya densidad es de 1,3-1,4 g/cm3, y pintura de organosilicio del tipo VN-30). Esta acción tiene lugar justo en el lugar del trabajo de pintura. Cabe señalar que, en cualquier caso, la pintura permanece viable después de mezclar durante 6-12 horas.

Este tipo de material es apropiado para pintar varios tipos de motores (por ejemplo, motores a reacción), estructuras de intercambio de calor, silenciadores de automóviles, colectores, varios tipos de tuberías, dispositivos de calefacción de espacios, así como para hornos para diversos fines.

¿Cuáles son las ventajas de la pintura en cuestión?

En el mundo hay una gran cantidad de productos de pintura con función de protección contra incendios. Pero la pintura refractaria se diferencia del resto por una gran cantidad de ventajas:

Alcohol polivinílico en pinturas ignífugas

El alcohol polivinílico es un alcohol polivinílico de la composición más simple, que se crea en el proceso de saponificación del acetato de polivinilo en un determinado tipo de medio (alcalino o ácido). En este caso, los procesos de degradación tienen lugar en un grado ligeramente suprimido, por lo que el peso de las moléculas de IIBC prácticamente no difiere del peso de las moléculas de acetato de polivinilo (20-100 mil).

Fórmula de alcohol polivinílico:

Cabe señalar que los principales productos industriales de IIBC se utilizan para crear vinol, una fibra de origen sintético. En el proceso de fabricación de pinturas y barnices, el alcohol polivinílico actúa como coloide protector, así como elemento filmógeno para pinturas al agua. El último método de aplicación está asociado con la presencia de ciertas características físicas y mecánicas de películas de alcohol no vinílico en el alcohol dado, además, como resultado, existe una dependencia de la capacidad de transformar tales películas de forma tridimensional. de la mayor prosperidad de los procesos activos de los grupos hidroxilo del alcohol polivinílico en reacciones tales como sustitución, esterificación, oxidación - recuperación, así como la formación de complejos.

Procesos de conversión de alcohol polivinílico:

  • Las soluciones no viscosas de alcohol polivinílico se obtienen como resultado de acciones con PVA, cuyo peso de moléculas es pequeño y el pH es de 6-7 unidades. En este caso, la concentración de tales soluciones se determina en el rango de 10-13% (más allá del 15%, el nivel de viscosidad aumenta considerablemente). Si hay un contenido de grupos acetato de naturaleza sedimentaria< 5 мол. %, то реакция в воде (растворение) проходит при определенной температуре, которая нередко достигает 60-70 градусов. Сольвары, вещества, имеющие способность неполного омыления поливинилацетата и содержащие группы ацетата 13-20%, воздействуют с водой в ходе растворения при комнатном режиме температуры.

  • Si el alcohol polivinílico se oxida con bromato, permanganato o bicromato de potasio (también se producen otros agentes oxidantes), se produce un proceso de degradación, como resultado del cual se crean nuevos grupos con contenido de oxígeno. Entre ellos se encuentran el aldehído y el carboxilo, ubicados en los extremos de la cadena. La estructura en sí contiene grupos cetona.
  • Es posible formar una estructura cosida de forma tridimensional. Esto sucede como resultado de la deshidratación del producto de degradación del alcohol polivinílico (reacción oxidativa). El efecto se ve reforzado por la acción del ácido sulfúrico, que sirve como partícula para eliminar el agua. Este tipo de estructura se logra mediante la creación de enlaces transversales de tipo acetal o éster.
  • En el proceso de oxidación del alcohol polivinílico en una solución de agua con la ayuda de derivados, tienen lugar dos métodos de transformación (esto depende de la reacción inherente al medio). Una de ellas es que los iones organizan reticulaciones de un nivel adicional, como resultado de lo cual, en combinación con los grupos hidroxilo y cetona del alcohol polivinílico oxidado, crean compuestos de naturaleza compleja. Es importante tener en cuenta que esta opción es más preferible.

Por lo tanto, como resultado de los procesos de transformación considerados, se formaron y se pusieron en producción pinturas de consistencia seca a base de agua, así como estructuras de masilla para la construcción de diversos objetos. Es importante saber que el alcohol polivinílico se puede reemplazar por solvar y el dicromato por anhídrido crómico.

El mismo proceso de creación de pinturas de consistencia seca consiste en desplazar los componentes en un molino de bolas o sobre patines. Los materiales para pintar se diluyen con agua o ácido (en forma diluida). Esta acción se realiza únicamente en el sitio de construcción. Se aplican con métodos estándar sin el uso de masilla sobre soportes con propiedades ligeramente alcalinas o neutras. Entre estos se encuentran el ladrillo, el hormigón o el yeso en desuso. También se puede aplicar sobre soportes fuertemente alcalinos, siempre que estén imprimados. Este tipo de pintura se utiliza para revestimientos que realizan sus funciones directamente en interiores.

Mesa. Distribución de grados de alcohol polivinílico según el campo de aplicación
marca

Aplicabilidad

Como cocomponente de soluciones de copia sensibles a la luz para la fabricación de clichés zincográficos para placas de impresión de referencia y placas de circuito impreso

Como cocomponente de soluciones sensibles a la luz para la fabricación de placas de circuito impreso multicapa mediante prensado por pares y chapado con agujeros pasantes, para placas de circuito impreso de dos caras mediante el método positivo combinado

Material de impregnación en la fabricación de papel translúcido duradero resistente al aceite.

6/1, 8/1, 16/1, 20/1

Aglutinante para la producción de polvos finos de moldeo para cerámica y arenas macho para fundición

16/1, 18/11, 20/1

Para encolar fibras e hilos de fibras naturales, artificiales y sintéticas

Como emulsionante para la preparación de emulsiones en el blanqueo con peróxido de hilos de coser de algodón

6/1, 8/1, 11/2, 16/1, 20/1, 40/2

Para la síntesis de acetales de polivinilo como emulsionante y estabilizador en la polimerización en emulsión de acetato de vinilo y otros monómeros

Como estabilizador en la polimerización en suspensión de estireno y en la fabricación de una dispersión de copolímero a base de acetato de vinilo

6/1, 8/1, 11/2, 16/1, 5/9

En la producción de adhesivos, en forma pura y mezclada con relleno para pegar cuero, tela, papel, para pegar etiquetas

grado superior 40/2

En la fabricación de polaroids

Como aditivo en suspensión de tiza.

Mesa. Alcohol polivinílico - efecto sobre los valores de blancura
Camino La licenciatura
polimerización
La licenciatura
hidrólisis
Tiempo de calentamiento (min) y blancura (%)
- - 0 30 45 60 90 105 120 135 150
C1 2400 98,5 91,8 89,6 28,4 0 - - - - -
C2 500 98,5 92,6 89,6 43,1 0 - - - - -
C3 2400 88 91,9 89,0 77,7 61,2 22,2 0 - - -
E1 500 88 92,5 92,0 89,5 87,2 84,8 83,1 75,5 27,8 0,0
E2 500 75 92,3 92,9 89,5 87,1 82,8 61,4 0,0 - -
E3 300 88 92,0 90,2 89,3 88,6 83,7 83,1 74,1 56,2 00
E4 300 80 92,7 90,4 89,9 88,8 84,0 83,4 71,5 0,0 -
E5 300 75 91,9 91,0 89,3 88,7 84,4 84,1 69,9 0,0 -

Cloruro de polivinilo - aplicación en pinturas ignífugas

El material de PVC es ampliamente utilizado en la producción de pinturas ignífugas y para estar convencido de esto, sería recomendable considerar las principales características del cloruro de polivinilo.

Polvo blanco: esta es la apariencia del PVC. Hay una clasificación del material en cuestión.

Tipos de PVC:

  1. Plastificado (el uso de un plastificante es apropiado);
  2. No plastificado.

La composición química del cloruro de polivinilo incluye tres sustancias principales: hidrógeno, carbono y cloro. El PVC es extremadamente resistente a muchos productos químicos.

Este elemento está directamente relacionado con el grupo de polímeros que utilizan no solo el petróleo como principal producto de producción. Las materias primas en este caso bien pueden ser sustancias como el etileno (43 %), extraído del petróleo, y el cloro (57 %), que se obtiene durante el procesamiento de la sal de mesa.

Entre las áreas de aplicación del policloruro de vinilo, cabe destacar muchos puntos:

En conclusión, es importante señalar que el PVC tiene una amplia gama de aplicaciones en diversas industrias: construcción, automotriz, materiales médicos y bienes de consumo. Esto sugiere que el PVC es muy popular en la sociedad y con el tiempo se convierte en un material casi indispensable.

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La fórmula química del alcohol polivinílico es (C2H4O)x, donde x es responsable del grado de polimerización. Esta sustancia se presenta en forma de polvo blanco o crema claro.

El alcohol polivinílico no tiene olor ni sabor específicos. Se considera un polímero termoplástico, por lo que se disuelve bien en varios líquidos: glicerina, agua, urea, dimetilformaldehído. Hierve el PVA a una temperatura de 228°C, pero comienza a derretirse ya a 200°C.

El alcohol polivinílico no se ve afectado por sustancias agresivas:

  • . aceites,
  • . gasolina,
  • . soluciones alcalinas,
  • . queroseno, etc

Además, esta sustancia no emite toxinas. En su composición, este polvo siempre contiene alrededor de un 5% de agua. Tal componente hace que el alcohol sea más plástico. Además, para aumentar las propiedades plastificantes, se agregan a la composición del alcohol polivinílico:

  • . glicerol,
  • . butilenglicol,
  • . ácido fosfórico.

A escala industrial, este polvo se obtiene como resultado de reacciones análogas a los polímeros. En ellos participan compuestos simples y complejos de poliviniléteres. En la práctica, este proceso ocurre debido a la saponificación del acetato de polivinilo en medio alcohólico. Además, el PVA puede reaccionar con bases y ácidos que se encuentran en el agua.

Hay varios grados de alcohol polivinílico, se dividen en: totalmente hidrolizado y parcialmente hidrolizado. Una de las marcas más populares en la industria textil es la marca número 16. El alcohol polivinílico 16 tiene un color blanco y se produce en forma de gránulos. Se utiliza durante el procesamiento de telas y cuero.

Propiedades del PVA

Las propiedades del cloruro de polivinilo son bastante diversas, ya que pueden verse fuertemente influenciadas por la humedad del aire. Con el aumento de la humedad, comienza a perder densidad. En condiciones climáticas normales, esta sustancia tiene una gran elasticidad y resistencia. Este alcohol puede impartir propiedades adhesivas a la materia prima.

El PVA también tiene propiedades filmógenas, pero al mismo tiempo no es capaz de disolverse en ácidos, álcalis y disolventes. Si entra agua en el polvo de PVA seco, este material se disolverá completamente en él.

El pegamento a base de alcohol polivinílico se caracteriza por su alta densidad y viscosidad. Se utiliza en la producción de envases, sastrería. Es resistente a la gasolina, aceites y ácidos.

Aplicación de PVA

Este polvo está involucrado en el proceso de fabricación de otros compuestos poliméricos. Con él obtienes:

  • . nitrato de polivinilo,
  • . acetal de polivinilo,
  • . Dispersiones de acetato de polivinilo.

En Asia, PVA participa en la producción de fibras y tejidos textiles. Si consideramos este material desde el punto de vista de la universalidad, entonces se usa en casi todas las esferas de la actividad humana.

En el campo de la agricultura, se agrega a las composiciones de fertilizantes sintéticos, mejoran cualitativamente la composición del suelo.

En el campo metalúrgico, el PVA se utiliza para el endurecimiento de metales de acero.

El alcohol polivinílico es un componente indispensable en la producción de materiales de construcción. Ayuda a proteger el revestimiento de muchos materiales.

Este material se puede encontrar en las formulaciones de perfumes y cosméticos.

Una solución de alcohol polivinílico en la composición del adhesivo ayuda a pegar varios tejidos, cuero, papel y otros materiales. Se utiliza para adjuntar etiquetas y etiquetas.

En los países occidentales, esta sustancia ha encontrado su aplicación incluso en el campo de la pintura. Con su ayuda, se lleva a cabo la conservación de exhibiciones antiguas icónicas.
La producción de alcohol polivinílico ayuda a los médicos a realizar transfusiones de sangre, para hacer la fijación al momento de la recolección de muestras.

El PVA de bajo peso molecular se utiliza en el proceso de producción de alimentos. Se introduce en formulaciones de productos como agente de glaseado. Procesan pescados, mariscos, embutidos.

También vale la pena señalar que este polvo se introduce en las composiciones:

  • . gotas para los ojos,
  • . lavados para lentes de contacto,
  • . accesorios de construcción,
  • . embalaje de materiales solubles en agua,
  • . champús, geles y bálsamos.

Algunos recursos de Internet afirman que se podía encontrar alcohol polivinílico anterior en cualquier farmacia. Por el momento, este polímero está prohibido para ser utilizado en la industria alimentaria en el territorio de la Federación Rusa. En el mundo se pueden etiquetar como aditivo alimentario E1203.

Fabricantes y costo

Los principales productores mundiales de alcohol polivinílico son los países:

  • . Porcelana,
  • . Corea,
  • . EE.UU.
  • . Japón,
  • . España.

En la Federación Rusa, este material es producido por empresas:

  • . OOO OdiKhim,
  • . VitaChem LLC,
  • . Sociedad química económica,
  • . Estado OOO.

El precio promedio del alcohol polivinílico es de $2.5 a $3.5. El embalaje de PVA se realiza en bolsas, con un peso de 20 kg. Es necesario almacenar este material en locales secos y bien ventilados. La temperatura del aire debe estar a temperatura ambiente.

En almacenes con PVA, la alta humedad está estrictamente prohibida. El alcohol polivinílico se puede almacenar en pilas. Si se cumplen todos los requisitos para el almacenamiento de este material, puede conservar sus propiedades indefinidamente.

El alcohol polivinílico es un polímero termoplástico sintético artificial soluble en agua. La síntesis de alcohol polivinílico es una reacción de intercambio de hidrólisis alcalina o alcohólisis.

El alcohol polivinílico fue descubierto por los químicos alemanes Willy Hermann y Wolfram Gonel en 1924.

A diferencia de muchos polímeros vinílicos, el alcohol polivinílico no se produce por polimerización de los monómeros correspondientes. El monómero de alcohol polivinílico existe exclusivamente como la forma tautomérica del acetaldehído estable. La producción de alcohol polivinílico se produce por hidrólisis parcial o completa del acetato de polivinilo para eliminar los grupos acetato de etilo.

Los métodos industriales para producir alcohol polivinílico son varias opciones para la saponificación de alcohol polivinílico en un medio acuoso o alcohólico en presencia de ácidos y bases.

En 2002, bajo la dirección de Kuznetsov A.A. Enikolopov en Moscú desarrolló un método sin gel para la producción de alcohol polivinílico, que tiene una serie de ventajas sobre otros métodos, como bajo costo, alta productividad y síntesis a corto plazo.

Propiedades del alcohol polivinílico

Las propiedades filmógenas, emulsionantes y adhesivas del alcohol polivinílico permiten su uso en diversas industrias y áreas. El alcohol polivinílico es resistente a aceites, grasas y disolventes. Es inodoro y no tóxico, tiene alta resistencia a la tracción y flexibilidad, y tiene un alto contenido de oxígeno.

Sin embargo, estas propiedades del alcohol polivinílico están en proporción directa con la humedad, con un aumento en la absorción de agua. El agua, que actúa como plastificante, reduce la fuerza del alcohol polivinílico. Se desintegra por completo y se disuelve rápidamente en él.

La fórmula molecular del alcohol polivinílico es C2H4Ox, la densidad es de 1,19 a 1,31 g/cm³, el punto de fusión es de 200°C, el punto de ebullición es de 228°C.

El uso de alcohol polivinílico.

El alcohol polivinílico es materia prima para la fabricación de otros polímeros, tales como:

  • El nitrato de polivinilo es un éster de ácido nítrico y alcohol polivinílico;
  • Acetal de polivinilo: se obtiene por la interacción de aldehídos con alcohol de polivinilo.

También se conoce el uso de alcohol polivinílico como espesante y modificador en adhesivos de acetato de polivinilo.

En China, el alcohol polivinílico se usa ampliamente como estabilizador de polimerización en emulsión y coloide protector para la producción de dispersiones de acetato de polivinilo.

En la industria textil de Japón y Corea del Norte, el uso de alcohol polivinílico está muy extendido en la producción de fibras.

El alcohol polivinílico ha encontrado aplicación en diversas industrias y áreas como:

  • revestimiento de papel para revestimientos;
  • película soluble en agua para envasar detergente en polvo en pastillas para disolver;
  • Capa de barrera para dióxido de carbono en botellas de tereftalato de polietileno;
  • Lubricantes en colirios y lentes de contacto duros;
  • fibras para refuerzo de hormigón;
  • Surfactante para formar nanopartículas encapsuladas en polímeros;
  • Muestreador para recoger muestras;
  • agente de embolización en procedimientos médicos;
  • Espesante y material adhesivo para la producción de champús y látex;
  • Emulsionante en la industria alimentaria;
  • Agente embolizante en el tratamiento no quirúrgico de enfermedades oncológicas.