ポリビニルアルコールは、分子式のビニルアルコールポリマーである（C 2 H 3 OR）nであり、RはHまたはCOCH表す3。ビニルアルコールは不安定であるため、酢酸ビニルをモノマーとして合成され、重合してポリ酢酸ビニルを生成します。
続いて、水酸化ナトリウムの存在下でポリビニルアセテートエステルの加水分解があり、アセテートはオキシヒドリル基（OH）で置き換えられ、それによりポリビニルアルコールを形成する。これは主に1〜3個のジオール結合で構成されています。
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このアルコールは、強い応力に耐えることができる、乳化力と接着力を持つフィルムを形成できます。ポリビニルアルコールは柔軟な材料であるだけでなく、吸湿性があり、水に非常に溶けやすく、その特性は水和の程度によって影響を受けます。
当初は1924年にヘルマンとヘーネルによって調製され、エタノールの存在下でポリ酢酸ビニルを水酸化カリウムで加水分解しました。
ポリビニルアルコールは、酸素と芳香のバリアであるシートまたはフィルムの製造に使用できます。これにより、製品の30％以上がこの目的で使用されるため、食品包装での使用が可能になりました。これが主な用途です。
構造
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上の画像は、ポリビニルアルコールポリマー鎖の小さなセグメントを示しています。括弧で囲まれた原子は、メチルの末端、CH 3に到達するまでn回繰り返されます。したがって、その構造は、グループ-CH 2 -CH（OH）-の一連の繰り返しで構成されます。
すべての結合が単結合であるため、炭素と酸素にはsp 3ハイブリダイゼーションがあることに注意してください。どういう意味ですか？ポリビニルアルコールの鎖が直線ではなく、ジグザグになっていて、H原子がこれらの側に交互になっていること。同じことがヒドロキシル基OHにも当てはまる。
つまり、OHは鎖の片側または反対側に面している可能性があるため、構造の極性特性は全体にわたって均一に保存されます。
さらに、OHの出現順序は入れ替えることができます。たとえば、画像内の-CH 2 -CH（OH）-CH 2結合は繰り返しパターンだけではなく、CH 2 -CH（OH）-CH（OH）も同じです。2番目のパターンでは、隣接する炭素に2つのOHグループが見られるため、極性が増加します。
ポリビニルアルコールは、シンプルでありながら動的で極性のあるポリマー構造を持つことができます。これは、水分子や、水素結合を通じて相互作用できる他の溶媒（CH（OH）-OH 2）に対して特別な親和性を持っています。
プロパティ
身体的特徴
無臭の白いクリーム、顆粒または粉末。
におい
トイレ。
沸点
760 mmHgで644°F（およそ）。
融点
442ºF（分解される）。
発火点
175ºF（79ºC）のオープンガラス。
水溶性
それは可溶性であり、溶解度はポリマーの分子量を減少させることによって増加します。
溶解度
エタノールに可溶ですが、他の有機溶剤には不溶です。石油由来の溶剤には不溶です。植物油や動物油、芳香族炭化水素、エステル、エーテル、アセトンにはほとんど溶けません。
密度
1.19-1.31 g / cm 3。
蒸気圧
ほとんど存在しません。
安定
保管条件が推奨されている場合は安定しています。
分解
200℃以上に加熱すると分解し、刺激的で刺激的な煙を放出します。
粘度
4.8〜5.8 mPa（20°Cで4％溶液、平均分子量26,000〜30,000 g / molに対応）
ポリビニルアルコールは、粘度に基づいてグレードが異なります：超高（分子量250,000-300,000 g / mol）、高粘度（分子量170,000-220,000 g / mol）、中粘度（分子量120,000-150,000 g / mol）および粘度低（分子量25,000-35,000 g / mol）。
ポリビニルアルコールの粘度とその分子量の間には正比例の関係があります。
pH
5.0から6.5（4％ソリューション）。
用途
合成
-これは、硝酸ビニル、硝酸のエステル、ポリビニルアルコールなどの他のポリマーの合成用の材料です。一部のキャスタブル推進剤や爆薬には、硝酸ビニルが使用されています。
繊維とシート
-ポリビニルアルコール繊維は、他の繊維よりも30％高い吸水能力を持っています。これにより、繊維が体に接触している用途で綿を置き換えることができます。ポリビニルアルコールから作られた生地の触感は、ウールの前に体験したものからリネンに似たものまでさまざまです。
-ポリビニルアルコールシートは、酸素や芳香のバリアとして機能するため、食品包装に使用されています。これにより、食品の酸化や風味の喪失を防ぎます。また、外臭が食品本来の味を阻害するのを防ぎます。
雑多
-ポリ酢酸ビニル接着剤の増粘と改質に使用されます。これは、洗剤の放出を測定するために、ランドリーのポリビニルアルコールシートで作られた小袋に使用されます。
-女性の衛生と尿失禁のためのタオルは、生分解性ポリビニルアルコールのフィルムで作られたバッグにパッケージされています。これは、生体サンプル、特に糞便のサンプルを収集するための固定液として使用されます。
-人工涙液などの点眼薬でドライアイの治療やコンタクトレンズの潤滑剤として使用されます。
・印刷の水転写工程では、ポリビニルアルコール系のフィルムやシートを使用しています。さらに、その繊維はコンクリートを補強するために使用されます。強酸を扱うための手袋には、ポリビニルアルコールコーティングが施されています。
-医薬品の供給に使用できるカプセルの製造に使用されます。低分子量のポリビニルアルコールは、膣内投与用に設計された避妊製品の成分として使用されます。
リスク
吸入
ポリビニルアルコールが200°Cを超えて加熱されると、目、鼻、喉を刺激する煙が放出されます。目の症状には、涙、かゆみ、発赤などがあります。一方、鼻と喉には灼熱の痛みがあります。
摂取
有害であるとは考えられていません。
皮膚接触
有害であるとは考えられていません。
アイコンタクト
機械的刺激のみ。
慢性暴露
人間のデータはありません。動物実験でいくつかの潜在的に有害な健康への影響が見つかりました。ヘモグロビン濃度と赤血球数の低下と、凝固の完全な阻害の可能性が観察されました。動物実験で見られるように発がんの可能性があります。
参考文献
- PubChem（2018）。ポリビニルアルコール。pubchem.ncbi.nlm.nih.govから取得
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- FAO。（2004）。ポリビニルアルコール（PVA）。。から取られる：fao.org
- 環境の健康と安全。 （2003）。ポリビニルアルコール。取得元：terpconnect.umd.edu