El alcohol polivinílico (PVA) es un material polimérico importante. Debido a sus buenas propiedades físicas y estabilidad química, se usa ampliamente en textiles, fabricación de papel, construcción, pegamentos y otros campos. Es de gran importancia estudiar el mecanismo de degradación y los productos del PVA.
Mecanismo de degradación del PVA:
1. Degradación fotocatalítica
La fotocatálisis se refiere al proceso de utilizar electrones generados en la superficie de materiales semiconductores para realizar reacciones químicas bajo la acción de la luz. El PVA se puede descomponer en productos de bajo peso molecular bajo la acción de fotocatalizadores.
2. Degradación térmica
La degradación térmica se refiere a la descomposición de materiales poliméricos en productos de bajo peso molecular debido a la rotura de cadenas y reacciones de oxidación en condiciones de alta temperatura. El PVA puede sufrir etapas de reacción como craqueo, deshidratación y oxidación en condiciones de alta temperatura.
3.Biodegradación
La biodegradación se refiere a la conversión de materiales poliméricos en productos de bajo peso molecular mediante procesos metabólicos en organismos como microorganismos o enzimas. El PVA se puede descomponer en productos de bajo peso molecular mediante el metabolismo microbiano.
Principales productos de degradación del PVA:
1.etanol
El etanol es uno de los principales productos de degradación térmica del PVA. Se genera debido a la reacción entre el grupo hidroxilo y el grupo aldehído formado por la ruptura del enlace éster dentro de la molécula de PVA para generar alcoholes.
2.Formaldehído
El formaldehído es también uno de los principales productos de degradación térmica del PVA. Se genera debido a la reacción del grupo hidroxilo formado por la escisión del enlace éster dentro de la molécula de PVA y el grupo aldehído para formar formiato de etilo, que luego se descarboxila para formar formaldehído.
3.Etileno
El etileno es uno de los productos de la degradación fotocatalítica y térmica del PVA. En la degradación fotocatalítica, el PVA sufrirá una escisión de cadena después de ser expuesto a la luz ultravioleta, formando radicales libres de hidrocarburos, y luego se producirá una reacción de adición para generar etileno. En la degradación térmica, se producen reacciones de deshidratación y escisión de cadenas dentro de las moléculas de PVA en condiciones de alta temperatura, lo que finalmente genera etileno.
4.Dióxido de carbono
El dióxido de carbono es uno de los principales productos producidos durante la biodegradación. Durante el metabolismo microbiano, el PVA se convierte en productos de bajo peso molecular como dióxido de carbono y agua.
5. ácido acético
El ácido acético es uno de los principales productos producidos durante la biodegradación. Durante el metabolismo microbiano, el PVA se convierte en productos de bajo peso molecular como el ácido acético y el agua.
Al estudiar el mecanismo de degradación y los principales productos de degradación del PVA, podemos proporcionar una base teórica para mejorar el respeto al medio ambiente del PVA. Al mismo tiempo, también puede servir de referencia para la investigación de materiales poliméricos.
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