POLYVINYLPYRROLIDONE: โครงสร้างคุณสมบัติการใช้ผลข้างเคียง - เคมี - 2026

polyvinylpyrrolidone (PVP) เป็นพอลิเมอ N-vinylpyrrolidone โมโนเมอร์ โพลีเมอร์มีหลายชื่อเช่นโพลีวิโดนและโพวิโดน Polyvinylpyrrolidone ถูกสังเคราะห์ขึ้นครั้งแรกโดย Walter Reppe ในปีพ. ศ. 2482

Reppe ทำปฏิกิริยาอะเซทิลีนและฟอร์มาลดีไฮด์ต่อหน้าคอปเปอร์อะซิทิไลด์ หลังจากผ่านขั้นตอนกลางหลายขั้นตอนเขาได้รับ butyrolactone และในที่สุดโมโนเมอร์ไวนิลไพโรลิโดนซึ่งพอลิเมอไรเซชันเพื่อสร้าง PVP โดยการกระทำของตัวเร่งปฏิกิริยาบางชนิด

ขวดที่มีผงโพลีไวนิลไพโรลิโดน ที่มา: LHcheM / CC BY-SA (https://creativecommons.org/licenses/by-sa/3.0)

ภาพบนแสดงลักษณะที่เป็นของแข็งและไม่มีรูปร่างของโพลีเมอร์นี้ โครงสร้างโมเลกุลเป็นแบบโซ่ความยาวเฉลี่ยซึ่งกำหนดมวลโมลาร์ความหนืดและคุณสมบัติอื่น ๆ ของ PVP ประเภทต่างๆ

โพลีเมอร์ PVP มีการใช้งานในอุตสาหกรรมจำนวนมากเป็นสารเพิ่มกาว ใช้ในการเคลือบผิวและในการผลิตเส้นใยสังเคราะห์ นอกจากนี้ยังใช้ในครีมจัดแต่งทรงผมและในเครื่องสำอางบำรุงผิว

ในขั้นต้น PVP ถูกใช้ในทางการแพทย์เพื่อทดแทนหรือขยายพลาสมา อย่างไรก็ตามมีการแสดงให้เห็นว่า PVP สร้างการตอบสนองต่อการแพ้

โครงสร้าง

สูตรโครงสร้างของ monomer vinylpyrrolidone และ polyvinylpyrrolidone ที่มา: Shinobu (talk) (งานอนุพันธ์) / สาธารณสมบัติ

สูตรโครงสร้างของโมโนเมอร์ไวนิลไพร์โรลิโดนและโพลีไวนิลไพร์โรลิโดนแสดงไว้ด้านบน สังเกตว่าเป็นเอมีนในระดับตติยภูมิแบบวัฏจักร

กลุ่มไวนิล -CH = CH ₂มีหน้าที่รับผิดชอบต่อโมโนเมอร์ไวนิลไพร์โรลิโดนหนึ่งตัวที่จับกับอีกตัวหนึ่ง ดังนั้นในตอนท้ายนี้เป็นที่ที่โมโนเมอร์จะเข้าร่วมอย่างต่อเนื่องจนกว่าจะรวมตัวกันเป็นห่วงโซ่ที่มีหน่วย C ₆ H ₉ NO

ด้วยการมีวงแหวนอะมิโน PVP เป็นโพลิเมอร์พื้นฐานที่สามารถรับโปรตอนจากตัวกลางและมีปฏิสัมพันธ์กับโมเลกุลของน้ำได้อย่างมีประสิทธิภาพ ปฏิกิริยาของพวกมันเป็นเช่นนั้นพอลิเมอร์กำหนดของแข็งที่ดูดความชื้น

คุณสมบัติ

ลักษณะทางกายภาพ

ผงอสัณฐานสีขาวหรือสีเหลืองเล็กน้อยที่ดูดความชื้น

ชื่อ

ชื่อ IUPAC สำหรับพอลิเมอร์นี้คือ 1-ethenylpyrrolidin-2-one

สูตรเคมี

(C ₆ H ₉ NO) _n

มวลโมลาร์

2,500 - 2,500,000 ก. / โมล

สังเกตช่วงของมวลโมลาร์ที่พอลิเมอร์นี้มีได้ เนื่องจากมี polyvinylpyrrolidone หลายประเภทซึ่งแต่ละชนิดมีคุณสมบัติและคุณสมบัติที่แตกต่างกัน ตัวอย่างเช่น PVP จะแสดงเป็น K-12 โดยมีมวลโมลาร์อยู่ระหว่าง 4,000-6,000 หรือ K-30 โดยมีมวลโมลาร์ระหว่าง 40,000-80,000

PVP สามารถแสดงเป็น K-60, K-90, K-120 ซึ่งมีมวลโมลาร์อยู่ระหว่าง 2,100,000-3,000,000

กลิ่นและรสชาติ

ไม่มีกลิ่นและรสจืด

ความหนาแน่น

1.2 ก. / ซม. ³

จุดหลอมเหลว

150 - 180ºC

การละลาย

ละลายในน้ำได้มากโดยมีความสามารถในการละลายได้ 100 มก. / มล. ในสภาพแห้งสามารถดูดซับน้ำได้ถึง 40% ของน้ำหนัก

ละลายได้ในตัวทำละลายที่มีขั้วอื่น ๆ เช่นเอทานอลและเมทานอล แต่ไม่ละลายในอีเทอร์เอสเทอร์และอะซิโตน

พีเอช

3.0 - 5.0

เสถียรภาพ

มีความเสถียร แต่เข้ากันไม่ได้กับตัวออกซิไดซ์ที่แรงและไวต่อแสงด้วย

อุณหภูมิการสลายตัวอัตโนมัติ

440 ºC

การประยุกต์ใช้งาน

- อุตสาหกรรม

แก้วและเซรามิก

Polyvinylpyrrolidone มักใช้ในการผลิตขวดแก้ว ที่มา: Pixnio

Polyvinylpyrrolidone ใช้เป็นสารเติมแต่งในกาวทำให้สามารถใช้กับแก้วโลหะและพลาสติกได้โดยการเพิ่มความแข็งแรงและความแข็ง โพลีเมอร์นี้สร้างฟิล์มที่ทนต่อไขมันและทำให้เกิดการอ่อนตัวของเทอร์โมพลาสติก

ใช้เป็นสารยึดเกาะในเซรามิกที่เตรียมด้วยไฟหรือที่อุณหภูมิสูง สารยึดเกาะติดไฟในระหว่างกระบวนการปรุงอาหารดังนั้นจึงไม่มีผลต่อผลิตภัณฑ์ขั้นสุดท้าย ในการผลิตแก้ว PVP ทำหน้าที่เป็นสารยึดเกาะน้ำมันหล่อลื่นและสารเคลือบ

ในเส้นใยแก้วจะช่วยแก้ไขสีย้อม นอกจากนี้ PVP ยังเป็นส่วนหนึ่งของสารเคลือบหมึกปากกาลูกลื่นสารกระจายเม็ดสีในสีน้ำสำหรับงานศิลปะเชิงพาณิชย์เคลือบกระดาษและในการผลิตแว็กซ์และน้ำยาขัดเงา

การใช้งานไฟฟ้า

PVP ใช้ในการผลิตแบตเตอรี่จัดเก็บวงจรพิมพ์หลอดรังสีแคโทด ใช้เป็นสารยึดเกาะสำหรับเกลือโลหะหรืออมัลกัมในแบตเตอรี่ นอกจากนี้ยังใช้ในการชุบทองนิกเกิลทองแดงและสังกะสี

การพิมพ์หินและการถ่ายภาพ

PVP ใช้ในการผลิตอิมัลชันอลูมิเนียมการเคลือบแกะสลักการจัดเก็บและการยึดเกาะของแผ่นพิมพ์หินการบันทึกความร้อน ฯลฯ

โลหะวิทยา

PVP ใช้ในกระบวนการแปรรูปโลหะเหล็กและอโลหะซึ่งทำหน้าที่เป็นส่วนผสมในการเคลือบที่ช่วยขจัดวัสดุออกจากพื้นผิว

ตัวปรับเสถียรภาพและตัวทำให้ชัดเจน

PVP เป็นตัวกรองเบียร์และไวน์เนื่องจากช่วยเพิ่มความโปร่งใสสีและรสชาติ

- ยา

สารเพิ่มปริมาณและสารช่วยกระจายตัว

PVP ใช้เป็นสารเพิ่มปริมาณและสารช่วยกระจายตัวในเม็ดเม็ดและยาฉีด นอกจากนี้ยังทำให้เอนไซม์และยาไวต่อความร้อนคงที่

ตัวขยายปริมาณพลาสม่า

PVP เริ่มใช้ในปี 1950 เพื่อทดแทนพลาสมาในผู้ป่วยที่ได้รับบาดเจ็บรุนแรง แต่เนื่องจากการก่อภูมิแพ้และการสะสมในตับม้ามและปอดจึงไม่ได้ใช้เพื่อจุดประสงค์นี้อีกต่อไป

ฤทธิ์ต้านเชื้อแบคทีเรีย

PVP จับคู่กับไอโอดีนทำหน้าที่เป็นตัวพาเพื่อใช้ประโยชน์จากการฆ่าเชื้อ PVP- ไอโอดีนหรือโพวิโดน - ไอโอดีนคอมเพล็กซ์มีอยู่ในสบู่และขี้ผึ้งซึ่งช่วยในการฆ่าเชื้อที่สำคัญ

ความสำคัญทางจักษุวิทยา

PVP ใช้ในคอนแทคเลนส์เพื่อเติมเต็มความชุ่มชื้นและการหล่อลื่น การเตรียมการบางอย่างสำหรับการใช้จักษุมี PVP ในสูตรของพวกเขา

- อื่น ๆ

การดูแลส่วนบุคคล

PVP ใช้เป็นโลชั่นบำรุงผมและสเปรย์ฉีดผม เพิ่มลงในครีมกันแดดเพื่อเพิ่มความชุ่มชื้นและสภาพการหล่อลื่น นอกจากนี้ PVP ยังรวมอยู่ในครีมและโลชั่นสำหรับทำความสะอาดและดูแลผิว

โครมาโทกราฟี

PVP ใช้เป็นของเหลวตรึงในแก๊สโครมาโทกราฟี

ผลข้างเคียง

ตั้งแต่ปี 1950 PVP เริ่มถูกนำมาใช้เพื่อขยายพลาสมาในผู้ป่วยที่ได้รับบาดเจ็บรุนแรง อย่างไรก็ตามพบว่าทำให้เกิดการปลดปล่อยฮีสตามีนซึ่งเป็นสื่อกลางเอมีนของกระบวนการแพ้ และนอกจากนี้ PVP ยังถูกกักอยู่ในตับและม้าม

PVP อาจทำให้เกิดพังผืดคั่นระหว่างหน้าในปอดซึ่งสามารถย้อนกลับได้หากไม่ได้สัมผัสกับโพลีเมอร์เป็นเวลานาน มีรายงานกระบวนการแพ้หลายตอนซึ่งอาจเกี่ยวข้องกับ PVP โดยเฉพาะอย่างยิ่งเมื่อสัมผัสกับของเหลวในร่างกายใต้ผิวหนัง

มีรายงานกรณีลมพิษที่เกี่ยวข้องกับการใช้ผลิตภัณฑ์สำหรับเส้นผมที่มี PVP ในทำนองเดียวกันมีกรณีของโรคภูมิแพ้ในผู้ป่วยที่ได้รับการรักษาด้วย PVP-iodine และยังชี้ให้เห็นถึงบทบาทของสารก่อภูมิแพ้ของ PVP ในบางกรณีของโรคผิวหนัง

อ้างอิง

1. Ashland (เอสเอฟ) โพลีเมอร์ Polyvinylpyrrolidone . ดึงมาจาก: brenntag.com
2. วิกิพีเดีย (2020) โพลีไวนิลไพโรลิโดน. สืบค้นจาก: en.wikipedia.org
3. หนังสือเคมี. (2017) โพลีไวนิลไพโรลิโดน. สืบค้นจาก: chemicalbook.com
4. Elsevier BV (2020) โพลีไวนิลไพโรลิโดน. ScienceDirect ดึงมาจาก: sciencedirect.com
5. ความปลอดภัยของอาหาร. (2014) โพลีไวนิลไพโรลิโดน. . ดึงมาจาก: jstage.jst.go.jp
6. QuimiNet (21 พฤษภาคม 2551). โพลีไวนิลไพโรลิโดนคืออะไร? สืบค้นจาก: quiminet.com