Facultad de Ingeniería QuímicaUniversidad Nacional del Callao Facultad de Ingeniería Química “Año de la Consolidación del Mar de Grau” “ALCOHOL POLIVINILICO” PRESENTADO POR: GAMBOA MEJIA , JHOEL MAMANI MAMANI ,EVA VENTURA FLORES, GLADYS PEREZ HUAMAN ,BRYANM ZEVALLOS OROSCO ,PERCY Callao, 26 de Octubre del 2016 1 Facultad de Ingeniería Química INDICE I. INTRODUCCIÓN ........................................................................................ 3 1.1 HISTORIA 1.2 JUSTIFICACION DEL TEMA II. OBJETIVOS .............................................................................................. 6 2.1 OBJETIVOS GENERALES 2.2 OBJETIVOS ESPECIFICOS III. MARCO TEÓRICO ..................................................................................... 7 3.1 POLIMEROS 3.2 POLIMEROS SINTETICOS 3.3 ALCOHOL POLIVINILICO IV. MATERIALES E INSTRUMENTOS ………………………………………..25 V. OBTENCION Y PRUEBAS DE IDENTIFICACION DEL PVOH ............... 26 VI. RESULTADOS Y DISCUSIÓN ............................................................... 30 VII. CONCLUSIONES ..................................................................................... 35 VIII. RECOMEDACIONES ............................................................................... 36 IX. REFERENCIAS BIBLIOGRAFICAS………………………………………....37 2 Facultad de Ingeniería Química I. INTRODUCCION El alcohol polivinilico (PVOH) son grandes moléculas formadas por la unión de muchas pequeñas moléculas llamadas monómeros (vinílico). Este polímero es un sólido (presentes en forma de gránulos) que al mezclarse con el agua actúa como un plastificante, y debido a esto las propiedades y longitud de cadena que la forma se unen para formar estructuras tridimensionales. Denominamos plástico debido a que se puede someter a un proceso de moldeo, extrusión o laminado. Lo observamos principalmente en pegamentos o cola blanca basados con cadenas polivinilicas ya que son la base de este pegamento, A diferencia de muchos polímeros vinílicos, el PVOH no es preparado por la polimerización del correspondiente monómero. Dado que el alcohol vinílico es inestable con respecto a la isomerización a acetaldehído su polímero debe prepararse por métodos indirectos. El monómero, alcohol vinílico, existe casi exclusivamente en la forma tautoméricas, el acetaldehído. El PVOH se prepara por alcohólisis (se emplean también los términos menos exactos hidrólisis y saponificación) parcial o total de acetato de polivinilo para eliminar los grupos acetato. 3 en 1942 Kyoto Unersity con el apoyo del gobierno construyó una planta piloto para promover la investigación y el desarrollo de la fibra de PVA durante la Segunda guerra Mundial después de la guerra Kurashiki Rayon Co. emulsificante. la producción comercial de PVA fibra fue así comenzó en Japón Es un polímero sintético.Facultad de Ingeniería Química 1. soluble en agua. En Japón Sakurada y sus co-investigadores logró btaining un agua de fibra de PVA insoluble en 1939 por mojada girando un PVA acuosa. 4 . Forma un coloide reversible en agua caliente y es insoluble en agua fría. construyó una planta piloto y comenzó la producción comercial en 1950. excelente formador de película.1 HISTORIA Herrmann y Haehnel fueron capaces de obtener el producto deseado (PVA) La preocupación principal de los descubridores fue el desarrollo o una sutura para operaciones quirúrgicas de la fibra. modificador de la viscosidad y adhesivo Se encuentra en forma de gránulos y al mezclarse con agua ésta actúa como un plastificante. 2 JUSTIFICACION DEL TEMA Los motivos que nos llevaron a realizar la obtención del alcohol polivinílico. se centran en que es un polímero que proporciona una amplia gama de beneficios en las aplicaciones de recubrimiento. Es un material hidrosoluble usado como coloide protector en reacciones de polimerización en emulsión y como aditivo para polímeros. Pretendemos entonces aprovechar las propiedades del alcohol polivinilico y usarlo en el desarrollo de gran cantidad de aplicaciones.Facultad de Ingeniería Química 1. 5 . pruebas de identificación y usos en la industria química. Facultad de Ingeniería Química II.1 OBJETIVOS GENERALES Obtención de alcohol polivinílico Identificación del alcohol polivinílico Conocer los usos y aplicaciones del alcohol polivinílico Conocer los beneficios en la vida cotidiana del alcohol polivinílico 2.2 OBJETIVOS ESPECIFICOS Preparación del slime a partir del alchol polivinilico. OBJETIVOS 2. Obtención del polivinil acetal a partir del alcohol polivinilico 6 . 1 POLIMEROS La materia está formada por moléculas que pueden ser de tamaño normal o moléculas gigantes llamadas polímeros. Algunas más se asemejan a las escaleras de mano y otras son como redes tridimensionales. otras tienen ramificaciones. proteína del pelo de las ovejas. es otro ejemplo. También llamadas fuerzas de dispersión. son también polímeros naturales importantes. formado por fibras de celulosas. Estas fuerzas provienen de dipolos transitorios: como resultado de los movimientos de electrones. generalmente hidrocarburos. Sin embargo. Lo que distingue a los polímeros de los materiales constituídos por moléculas de tamaño normal son sus propiedades mecánicas. y se emplean para hacer telas y papel. en cierto instante una porción de la molécula se vuelve ligeramente negativa. los polímeros tienen una excelente resistencia mecánica debido a que las grandes cadenas poliméricas se atraen. La seda es otro polímero natural muy apreciado y es una poliamida semejante al nylon. Existen polímeros naturales de gran significación comercial como el algodón. Los polímeros se producen por la unión de cientos de miles de moléculas pequeñas denominadas monómeros que forman enormes cadenas de las formas más diversas. En general. El hule de los árboles de hevea y de los arbustos de Guayule. La lana.Facultad de Ingeniería Química III. MARCO TEORICO 3. la mayor parte de los polímeros que usamos en nuestra vida diaria son materiales sintéticos con propiedades y aplicaciones variadas. presentes en las moléculas de muy baja polaridad. La celulosa se encuentra en la madera y en los tallos de muchas plantas. Algunas parecen fideos. Las fuerzas de atracción intermoleculares dependen de la composición química del polímero y pueden ser de varias clases. Así se forman 7 . Fuerzas de Van der Waals. mientras que en otra región aparece una carga positiva equivalente. hasta llegar a los polietilenos con densidades que van de 0. Hidrocarburo Fórmula Peso molecular Densidad T. pero en los polímeros. de fusión Metano CH4 16 gas -182 °C Etano C2H6 30 gas -183 °C Propano C3H8 44 gas -190 °C butano C4H10 58 gas -138 °C Pentano C5H12 72 0.Facultad de Ingeniería Química dipolos no-permanentes.63 -130 °C Hexano C6H14 86 0.92 a 0.72 -52 °C 8 .68 -91 °C Octano C8H18 114 0. Estos dipolos producen atracciones electroestáticas muy débiles en las moléculas de tamaño normal. cada vez con mayor densidad y mayor temperatura de fusión.70 -57 °C Nonano C9H20 128 0. 96 g / cm3 y temperaturas de fusión entre 105 y 135° C.66 -95 °C Heptano C7H16 100 0. al aumentar progresivamente el número de carbonos. los compuestos se vuelven líquidos y luego sólidos. como en el caso del polietileno. las fuerzas de atracción se multiplican y llegan a ser enormes. formados por miles de estas pequeñas moléculas. al aumentar el número de átomos de carbono en la serie de los hidrocarburos.1 se observa cómo cambian la densidad y la temperatura de fusión. En la tabla 3. Los compuestos más pequeños son gases a la temperatura ambiente. 74 -25 °C Dodecano C12H26 170 0. producirá la estructura indicada.75 -10 °C Pentadecano C15H32 212 0.79 37 °C Triacontano C30H62 423 0. Estas interacciones son tan fuertes. por ejemplo. Fuerzas de atracción. Estos materiales se llaman ionómeros y se usan.77 10 °C Eicosano C20H42 283 0.1 Densidad y temperatura de fusión de hidrocarburos. Estas atracciones son mucho más potentes y a ellas se debe la gran resistencia tensil de las fibras de los poliésteres. que una fibra obtenida con estas poliamidas tiene resistencia tensil mayor que la de una fibra de acero de igual masa.78 66 °C Polietileno C2000H4002 28000 0. Como en las poliamidas (nylon). como en el caso de los poliésteres.Facultad de Ingeniería Química Decano C10H22 142 0.73 -30 °C Undecano C11H24 156 0. para hacer películas transparentes de alta resistencia. 9 . que al ser neutralizado con la base M(OH)2. Debidas a dipolos permanentes. Otros polímeros. Hay atracciones de tipo iónico que son las más intensas: Un ejemplo sería el copolímero etileno-ácido acrílico. Enlaces de hidrógeno.93 100 °C Tabla 3. Por ejemplo.4 Dipolos permanentes 3a5 Enlaces hidrógeno 5 a 12 Iónicos mayores a 100 Tabla 3. 10 . el caucho vulcanizado. la lignina. Existen en la naturaleza muchos polímeros y las biomoléculas que forman los seres vivos son macromoléculas poliméricas. rara vez se alcanza este valor máximo. el cloruro de polivinilo (PVC). etc. sería igual a la energía de enlace según la tabla. el hule o caucho natural. 3. La fuerza total de atracción entre las moléculas del polímero.1. las proteínas. los polisacáridos (como la celulosa y la quitina). Polímeros sintéticos. etc. el poliestireno. Por ejemplo. acomodarse con la perfección que sería requerida. multiplicada por el número de átomos de carbono en el caso del polietileno o por el número de carbonílicos C = O en los poliésteres. el nylon. porque las cadenas de los polímeros no pueden.1 CLASIFICACION DE LOS POLIMEROS: Según su origen: Polímeros naturales.2 Energía requerida para romper cada enlace. etc. los ácidos nucleicos. Por ejemplo. Se obtienen por transformación de polímeros naturales. Muchos polímeros se obtienen industrialmente a partir de los monómeros. etc. la nitrocelulosa. Polímeros semisintéticos. dependería del número de las interacciones. por lo general.Facultad de Ingeniería Química Tipo de enlace Kcal / mol Van der Waals en CH4 2. el polietileno. Como máximo. Basados en silicio. Según su composición química: Polímeros orgánicos. Ejemplo: silicona. La cadena principal de sus moléculas está formada exclusivamente por átomos de carbono. Polímeros ignorantes. Esta polimerización se genera cuando un catalizador inicia la reacción. Polímeros vinílicos. debido a los electrones libres y asi hasta que la reacción termina . PVC. Ejemplo: polisulfuros. luego ellos se unen con otros . Basados en azufre. una de las formas empíricas más sencillas consiste en calentarlos por encima de cierta temperatura. Ejemplos: polietileno (PE). Polímeros orgánicos no vinílicos. Polímeros de adición: La polimerización no implica la liberación de ningún compuesto de baja masa molecular. Según su comportamiento al elevar su temperatura: Para clasificar polímeros.polipropileno (PP). tienen átomos de oxígeno o nitrógeno en su cadena principal. Que fluyen (pasan al estado líquido) al calentarlos y se vuelven a endurecer (vuelven al estado sólido) al enfriarlos. este separa la unión doble de carbono en los monómeros . Según si el material funde y fluye o por el contrario no lo hace se diferencian dos tipos de polímeros: Termoplásticos. Además de carbono. Su estructura molecular presenta pocos (o ningún) entrecruzamientos. Posee en la cadena principal átomos de carbono. 11 .Facultad de Ingeniería Química Según su mecanismo de polimerización: Polímeros de condensación: La reacción de polimerización implicaa cada paso la formación de una molecula de baja masa molecular por ejemplo el agua. Aunque N cm -2 es la unidad SI para la tensión. longitud de la muestra original sin estirar). Los resultados por lo general se muestran como un gráfico de la tensión frente a la elongación (deformación). su deformación y características de flujo bajo estrés. en vez de fluir. El estrés suele expresarse en newton por centímetro cuadrado (N cm-2) o megapascale (MPa) donde 1 MPa = 100 N cm-2. propiedades químicas. La deformación es el incremento fraccional en la longitud de la muestra de polímero (es decir. psi (libras por pulgada cuadrada) se encuentra ampliamente en la literatura. permeabilidad a gases. que impiden los desplazamientos relativos de las moléculas. y lo único que conseguimos al calentarlos es que se descompongan químicamente. y propiedades eléctricas son importantes en la determinación del uso de un polímero específico en una aplicación específica. Según sus aplicaciones: Muchas propiedades de los polímeros tales como su capacidad disolvente. es decir. ΔL / L. ΔL / L 100%. Sin embargo. El comportamiento mecánico de un polímero se puede caracterizar por sus propiedades de tensión-deformación. Que no fluyen.Facultad de Ingeniería Química Termoestables. resistencia.Esto a menudo implica la observación del comportamiento de un polímero a medida que se aplica una tensión de tracción al mismo con el fin de alargar (deformar) hasta el punto donde se rompe (se separa). El factor de conversión es 1 N cm-2 = 1. Las unidades SI se utilizan en todo el texto y también se indican otras unidades de uso común. Este comportamiento se debe a una estructura con muchos entrecruzamientos.450 psi. La ciencia de los polímeros es un campo muy amplio que incluye muchos tipos de materiales que incorporan estructuras de cadena larga con muchas 12 . donde L es la. la principal consideración en la determinación de la utilidad general de un polímero es su comportamiento mecánico. La deformación también se puede expresar como el porcentaje de alargamiento. Una forma útil de clasificar los polímeros es por el comportamiento funcional. como puede verse en la Figura 3. lo que los hace capaces de formar sellos confiables. Los plásticos son materiales a los que se puede dar forma o moldear en condiciones adecuadas de temperatura y presión. La resistencia a la deformación. 4. tales como el nailon y acetato de celulosa.Facultad de Ingeniería Química unidades repetidas. se pueden formar en fibras. Elongación final. o incluso particularmente precisas. En contraste con los elastómeros. Cuatro cantidades importantes caracterizan el comportamiento tensión-deformación de un polímero: 1. Estas categorías no son fijas en el sentido más estricto. y usted debe ser consciente de que algunos materiales pueden encajar en más de una categoría: Elastómeros son materiales flexibles o "gomosos" que se pueden deformar fácilmente y vuelven rápidamente a casi su forma y tamaño original una vez liberados de la tensión. 2. Cauchos naturales y sintéticos son ejemplos comunes de elastómeros. Elongación Elástica. La elasticidad medida por el grado de elongación reversible. Resistencia límite o Resistencia a la tracción. Módulo. 13 . los plásticos tienen una mayor rigidez y carecen de elasticidad reversible. y luego mantener su forma. 3. medida por la tensión inicial dividido por ΔL / L. El grado de alargamiento en el punto donde se rompe la muestra. Las relaciones de tensión-deformación para estos grupos son sustancialmente diferentes. Algunos plásticos. La tensión requerida para romper la muestra. Estos tienen diferentes características mecánicas y son a menudo considerados como una clase separada de polímero.1. grado de reticulación. Alta extensibilidad y baja resistencia en los polímeros son sinónimo de bajo grado de cristalinidad y de reticulación y bajos valores de Tg. Diferentes polímeros se sintetizan para producir diversos comportamientos mecánicos por las combinaciones apropiadas de cristalinidad . un plástico rígido. o un elastómero (caucho). Se puede producir una variedad casi infinita de materiales poliméricos.Facultad de Ingeniería Química Figura 3. y los valores de Tg (temperatura de transición vítrea) y Tm (temperatura de fusión cristalina). 14 . Los límites de temperatura de la utilidad de un polímero se rigen por su Tg y/o Tm. La resistencia se pierde en o cerca de Tg para un polímero amorfo y en o cerca de Tm para un polímero cristalino. Tg y Tm. reticulación . Dependiendo de la combinación particular. El científico de polímeros debe tener un conocimiento de las propiedades deseadas en el polímero final con el fin de tomar una decisión sobre el polímero a ser sintetizado. Una alta resistencia y baja extensibilidad se obtienen en polímeros por tener varias combinaciones de altos grados de cristalinidad o reticulación o cadenas rígidas (caracterizados por una alta Tg).1 Los polímeros varían ampliamente en su comportamiento mecánico en función del grado de cristalinidad. un polímero específico se utilizará como una fibra. un plástico flexible. Facultad de Ingeniería Química Algunos artículos comúnmente encontrados que tipifican estos usos de los polímeros son la ropa y las cuerdas (fibra). y tener bajo peso molecular (PM). Esta magnitud 15 . Algunos polímeros se utilizan tanto como plásticos y como como fibras. 3. el policloruro de vinilo (PVC). Estos polímeros sintéticos son creados para funciones específicas y poseen características para cumplir estas mismas. y bandas de goma y neumáticos (elastómero). El módulo de un polímero es la pendiente inicial de dicho gráfico. tales como mediante la alteración de la cristalinidad o la adición de plastificantes o de copolimerización . el poliestireno. y otros se utilizan como elastómeros y plásticos. la resistencia a la tracción y la elongación final son los valores más altos de estrés y elongación respectivamente. plásticos y elastómeros se pueden ver en el gráfico de tensión-deformación. fibras y plásticos Las diferencias entre las fibras. el polietileno. Los polímeros sintéticos son aquellos que son obtenidos en laboratorio o en la industria. lentes y carcasas para aparatos (plástico rígido). Los Polímeros sintéticos son creados por el hombre a partir de elementos propios de la naturaleza. Estructura de un polímero Un polímero está constituido por moléculas (unidad fundamental con que se forma un compuesto químico). La siguiente tabla muestra los usos de muchos de los polímeros comunes. etc. denominadas monómeros. Algunos ejemplos de polímeros sintéticos son el nylon.2 POLIMEROS SINTETICOS Existen varios tipos de polímeros con propiedades y estructuras químicas diferentes. películas de embalaje y tapizado de asientos (plástico flexible). Cada molécula puede tener un origen natural o sintético. Elastómeros. frecuentemente unidas unas a otras formando una cadena lineal. Algunos polímeros se utilizan en más de una categoría debido a que ciertas propiedades mecánicas pueden ser manipuladas por medios químicos o físicos apropiados. existen polímeros de origen natural producidos por organismos: los polisacáridos (celulosa y almidón). Este número n es el grado de polimerización (DP). por molécula de su composición isotópica específica. o simplemente. La cantidad de monómeros unidos puede ser de cientos o miles llevando el peso molecular del polímero a valores del orden de 1. proteínas 16 .Facultad de Ingeniería Química es la relación entre el promedio de la masa de una sustancia.C. También. La unión entre las moléculas ocurre por medio de reacciones químicas (Figura 1). (Figura 2). A medida que la polimerización avanza crece el grado de polimerización y con el peso molecular del polímero. que determina las propiedades químicas y físicas de éstas moléculas.000 a 1.000. promovida por la conversión del enlace doble C = C en dos enlaces simples C . Un ejemplo típico de polímero sintético es el formado a partir del monómero etileno que por reacción con moléculas del mismo tipo forman el polietileno. y 1/12 avos de la masa del átomo de carbono-12. Figura 1: Formación del polímero polietileno (un plástico) a partir de la unión de varios monómeros de etileno (a). PE (figura 1). La molécula del etileno es CH2=CH2 se une con otras n moléculas para formar el polímero.000. La característica principal de los polímeros es su peso molecular elevado. La reacción química para la síntesis del polímero se llama polimerización. buen acabado superficial. Ese uso tan extendido se debe al bajo costo de producción. etc. entre otras ventajas respecto a los materiales metálicos o cerámicos. fármacos y químicos. herramientas. utensilios domésticos. versatilidad del sistema de producción. Tanto los polímeros como estas moléculas son clasificados como macromoléculas. albúmina. hormonas. baja densidad. También. juguetes. hemoglobina.Facultad de Ingeniería Química (colágeno. Así. Figura 2: Representación bidimensional (arriba) y tridimensional de la estructura similar al «espagueti» del polietileno sólido. componentes automotrices tales 17 .) y los ácidos nucleicos (DNA y RNA). es necesario notar que muchos productos hechos originalmente con otros materiales fueron suplantados por objetos diseñados en materiales plásticos. por ejemplo. durabilidad. componentes automotrices. lo forman parte de una lista muy larga de aplicaciones. electrodomésticos. Importancia de los polímeros sintéticos Los objetos que más empleamos cotidianamente y con más frecuencia se cuentan los polímeros sintéticos y los cauchos. Los polímeros sintéticos son usados en forma masiva en la manufactura de: embalajes para productos alimenticios. los polímeros tienen aplicación en diversas áreas de la ciencia y tecnología. tenacidad adecuada. También. el forro del techo interno. los recipiente para líquidos y las juntas. No debe confundirse con acetato de polivinilo. también llamado polietenol o poli (alcohol vinílico). en el caso de los termoestables. etc. de fórmula química general (C2H4O)n. benceno. o líquidos y polvos reactivos. a partir de las que comenzará la síntesis del polímero. o PVal). Además.Facultad de Ingeniería Química como los paragolpes metálicos cromados han sido reemplazados por otros de plástico reforzado debido al menor costo de producción y mayor resistencia a la corrosión luego de sufrir impactos.3 ALCOHOL POLIVINILICO El alcohol de polivinilo (PVOH. etc. un popular pegamento de madera. este uso intensivo del plástico y del caucho permite la reducción de peso del automóvil. Esta industria suministrará material acabado susceptible de posterior moldeo. menor consumo de combustible. generando importantes problemas ambientales. se tienen moléculas simples. mayor comodidad y seguridad para el pasajero.. y encontraremos normalmente a la gran industria petroquímica asociada a la producción de los diversos materiales plásticos. que puede extenderse por varios años. como etileno. La síntesis de cualquier polímero. Las ventajas mencionas se contraponen con la lenta degradación de estos materiales. Otras piezas sustituto han sido el panel. componentes de los cinturones de seguridad. es un proceso muy complejo. El 4 % de la producción mundial de petróleo se convierte en polímeros. el volante. en el caso de termoplásticos. es un polímero sintético soluble en agua. a falta de la reacción final de entrecruzamiento. el tapizado y el relleno de los asientos. Los polímeros sintéticos provienen mayoritariamente del petróleo (mezcla de hidrocarburos). Después de un proceso de cracking y reforming. PVA. las mangueras. 18 . revestimiento de cables de eléctricos. con una calidad controlada. Todavía más costoso el reciclado de estos materiales que su producción a partir de materiales vírgenes. 3. El PVOH se prepara por alcohólisis (se emplean también los términos menos 19 . Estructura química y Síntesis: La estructura química abreviada del alcohol de polivinilo es la siguiente: A diferencia de muchos polímeros vinílicos. El monómero. Dado que el alcohol vinílico es inestable con respecto a la isomerización a acetaldehído su polímero debe prepararse por métodos indirectos. el acetaldehído. existe casi exclusivamente en la forma tautoméricas.Facultad de Ingeniería Química Obtención del Acetato de Polivinilo -Produccion de acetato de vinilo: La mayor parte de producción de acetato de vinilo se obtiene mediante el llamado proceso Wacker. oxígeno y ácido acético en presencia de un catalizador de paladio. haciendo reaccionar etileno. el PVOH no es preparado por la polimerización del correspondiente monómero. alcohol vinílico. El acetato de polivinilo es preparado por polimerización vinílica por radicales libres del monómero acetato de vinilo. Propiedad útil para elaboración de pinturas 20 . Lo que se obtiene entonces. Es un copolímero al azar. Se puede controlar esta reacción de modo que queden grupos acetato en el polímero.3 (b) Esto confiere al polímero zonas hidrofílicas (grupos alcohol) y zonas hidrofóbicas (grupos acetato). parecido al poli (alcohol vinílico) excepto que cada tanto tiene unidades repetitivas de vinil acetato. Fig. añadiendo el catalizador y calentando. La alcohólisis se lleva a cabo usualmente disolviendo el poli (acetato de vinilo) en el alcohol.1. con un ácido o una base como catalizador. El poli(alcohol de vinilo) precipita de la disolución. es un copolímero de poli (alcohol vinílico) y de poli (vinil acetato) llamado poli (alcohol vinílico-co-vinil acetato).1. La hidrólisis ácida es más probable que produzca algunos enlaces en la cadena por medio de un mecanismo que implica la pérdida de una molécula de agua de dos grupos hidroxilos adyacentes.Facultad de Ingeniería Química exactos hidrólisis y saponificación) parcial o total de acetato de polivinilo para eliminar los grupos acetato.3 (a) Para efectuar la alcohólisis puede utilizarse etanol o metanol. 3.3. Fig. Se trata de una reacción no deseable. La hidrólisis alcalina es mucho más rápida. China.En 1942 Kyoto Unersity. pero la fibra la producen comercialmente en Japón. es soluble entre un 10% y un 38%. 21 . de aquí la denominación de pinturas al látex. forma un gel fino entre 38% y 75% y contenidos mayores lo hacen insoluble. Esto permite que el poli metil metacrilato (PMMA) forme una suspensión puesto que no es soluble en agua formando un látex.1. Vinal fibras o fibras de alcohol Polivinil no se hacen en EE.UU.3. Corea.. quedando los grupos alcohol hacia afuera (en contacto con el agua) y los grupos acetato hacia dentro (cubriendo la moléculas de PMMA). En agua a 20 ºC y con un contenido máximo de 10% de acetato se hincha. donde se utiliza el nombre genérico vinylo.3 (c) Principales fabricantes En Japón Sakurada y sus co-investigadores logró btaining un agua de fibra de PVA insoluble en 1939 . Fig.Facultad de Ingeniería Química acrílicas de base acuosa. El polímero se enrolla. Facultad de Ingeniería Química Propiedades del PVOH: • No tóxico. • Transparente pero puede ser pigmentado. • Inodoro. • Modificador reológico Beneficios generales • Excelente formador de película • Recubrimiento protector • Puede ser coloreado o pigmentado • Barrera contra el vapor • Sensibilidad al agua controlada • Protección contra rayos UV • Bajo nivel de VOC (Compuestos Orgánicos Volátiles. según sus siglas en inglés) • Transparente • Apresto textil para lograr tiesura • Removible • Biodegradable • Soluciones con base de agua • Seguro (Varias aprobaciones del FDA) 22 . grasas y solventes. • Resistente a aceites. • Ofrece protección contra rayos UV. • Bajo nivel de compuestos orgánicos. • Biodegradable. Se puede regular el espesor de un recubrimiento para proteger superficies de las inclemencias del tiempo por periodos de hasta de un año. Adhesivos: Como espesante en adhesivos. lágrima artificial y en soluciones para lentes de contacto. lo cual ayuda en el desarrollo de recubrimientos anti-grafiti. Debido a sus propiedades este alcohol es usado en el desarrollo de gran cantidad de aplicaciones. ya que estos son de esta familia de polímeros. Recubrimientos arquitectónicos: Pueden desarrollarse aplicaciones de recubrimientos o selladores con resistencia a condiciones de alta humedad. Protector de telas: Aporta propiedades repelentes que ayudan a prevenir las manchas en los textiles siendo especialmente útil en los de origen sintético debido a que los almidones no tienen efectividad en ellos. Polivinil butiral(PVB) y polivinil formal(PVF). Polivinil acetales . Las formulaciones de PVA no se hacen amarillentas con el tiempo. 23 .Facultad de Ingeniería Química Usos y aplicaciones: El alcohol polivinílico es materia prima para hacer otros polímeros: Nitrato de Polivinilo (PVN) . Revestimientos de papel: En la industria del papel puede formar parte del recubrimiento del papel para aumentar la resistencia y mejorar el brillo. También tiene la propiedad de ser resistente a la mayoría de los solventes. Recubrimientos en automóviles: Ofrece protección a la suciedad y los rayones. Medicamentos oftálmicos: La viscosidad del alcohol polivínilico y su solubilidad en agua son propiedades que hacen que sea útil en gotas oftálmicas. Envases: Como barrera para evitar el paso de bióxido de carbono en botellas de PET. Juguetes: Se usa en masas y geles para moldeado. Desmoldante: Como recubrimiento de moldes brinda protección y ayuda al vaciado y liberación del producto.Facultad de Ingeniería Química Pinturas de látex: En algunas formulaciones el alcohol polvinílico actúa como espesante. 24 . Equipos de protección personal: En la fabricación de guantes resistentes a químicos. Artículos de higiene personal: Como soporte plástico biodegradable en toallas femeninas. MATERIALES E INSTRUMENTOS MATERIALES E INSTRUMENTOS Vasos de precipitado Probeta Pizetas Pipetas Propipeta Lunas de reloj Espátula Balanza Vagueta Guantes REACTIVOS NaOH Etanol (alcohol al 96%) Acetato polivinilico Agua destilada Borax Colorante 25 .Facultad de Ingeniería Química IV. Si regresa a su forma original. PRUEBAS DE IDENTIFICACIÓN -Prueba de elasticidad Se aplica para determinar la naturaleza del polímero. -Resistencia a la inflamabilidad Dependiendo de su composición los polímeros se comportan de forma distinta al aplicárseles una fuente de ignición. desprendimiento de algún olor. si no regresa a su forma original. Agitar energéticamente con una varilla y calentarlo.Facultad de Ingeniería Química V. Esta propiedad es muy útil conocer. Pudiendo destacarse: facilidad de ignición. OBTENCION Y PRUEBAS DE IDENTIFICACION DEL PVOH OBTENCIÓN DEL ALCOHOL POLIVINILICO El PVOH se prepara por alcohólisis (se emplean también los términos menos exactos hidrólisis y saponificación) parcial o total de acetato de polivinilo para eliminar los grupos acetato. es un polímero termoplástico. autoextinción de la llama. por ejemplo. la presencia de humos. es un polímero elastómero. Una vez que se diluye la solución se va adicionando la solución de alcohol poco a poco. 26 . En un vaso de precipitado se coloca el acetato de polivinilo y NaOH en solución. en los plásticos utilizados en recubrimiento de cables. Pasando el tiempo se podrá observar un precipitado en la disolución que vendría a ser el poli (alcohol de vinilo). etc. color de la llama. se aplicó calor al tubo utilizando un mechero Bunsen.Facultad de Ingeniería Química -Medida del pH de los vapores En un tubo de ensayo se deposita una muestra del problema. 27 . Posterior al calentamiento el tubo. Los productos de la reacción son solubles en agua. ambos divididos e intercalados dentro de un tubo. todavía al rojo vivo. se colocó en un vaso de precipitado con aproximadamente 10 ml de agua destilada donde se rompió el tubo. para la determinación del nitrógeno. cloro y flúor. cuando se observa que el papel cambia de color se separa el tubo de la llama. Posteriormente. para la detección de halógenos como cloro y bromo. y el método de Beilstein. se llevó a cabo combinando una cierta cantidad de la muestra a identificar junto a pequeños trozos de sodio metálico. -Ensayo de Lassaigne para identificación de nitrógeno El método de Lassaigne. por ejemplo. -Detección de heteroátomos Los heteroátomos son aquellos elementos diferentes al carbono que conforman la estructura del polímero. A continuación se procedió a filtrar el contenido del vaso. procurando que el papel no toque el tubo. Para su determinación se utilizaron dos métodos cualitativos: el método Lassaigne. Se humedece el algodón de modo que el papel también se humedezca y se calienta suavemente la muestra. Se toma un pedazo de papel indicador universal y se sujeta en la boca del tubo con un poco de algodón. nitrógeno azufre. entonces la prueba es negativa dando a entender que no hay presencia de nitrógeno en el polímero. PVC. indica la aparición del precipitado característico de azul de Prusia entonces la prueba es positiva indicando la presencia de nitrógeno. policloruro de vinilideno y otros. Después se pone en contacto rápidamente el alambre caliente con la muestra de ensayo y se retorna el alambre a la llama. -Prueba de solubilidad La solubilidad de un polímero varía en función de su estructura química y del peso molecular. Si la prueba es negativa. Por lo tanto no es extraño que durante un proceso de disolución se disuelvan las fracciones más ligeras del polímero. Se deja enfriar y se agregó algunas gotas de cloruro férrico. Si la solución presenta un color azul-verdoso y dejando en reposo durante algunas horas. 28 . formados por la oxidación con el aire durante la ebullición. oxigeno o silicio. se tomó alrededor de 1-2 ml de solución obtenida y se le agrego sulfato ferroso Fe2SO4. Si no apareciera el color. Una llama verde demuestra la presencia de halógeno. es posible que el polímero esté compuesto solamente de carbono. que dan positivo en el ensayo de halógeno. Para esta prueba hay que calentar un alambre de cobre limpio en una llama de Bunsen hasta que se ponga incandescente. con el fin de disolver los hidróxidos de hierro /ferroso y férrico) insolubles.Facultad de Ingeniería Química Para la determinación del nitrógeno. flúor. bromo y yodo). -Prueba de Beilstein La prueba de Beilstein es un método simple para determinar la presencia de un halógeno (cloro. hidrogeno. siendo más fácilmente solubles las fracciones de bajo peso molecular. Los plásticos que contienen cloro son policlorotrifluoretileno. quedando insolubles las de alto peso molecular. Luego se lleva a cabo una acidificación con ácido clorhídrico (HCl) diluido. esto hace que se forme un gel viscoso. detectores ópticos que distingan colores. Coloque 20 ml de la solución del alcohol polivinílico en un tubo de ensayo. REACCIONES QUÍMICAS -Síntesis del polímero Slime apartir del alcohol polivinilico: Consiste simplemente en agregar la solución de bórax rápidamente y con agitación a la solución de PVA. Para hacerlo más agradable a la vista agrega colorante a la solución de borato de sodio.Facultad de Ingeniería Química -Otros métodos Algunos métodos más automatizados pueden ser la clasificación por densidad en seco con insufladores. translucidos u opacos. infrarrojos de onda larga simple para determinar la opacidad y clasificar en lotes transparentes. ponga dentro del tubo el agitador y agregue 2 ml de la solución de borato de sodio. comparándola con un patrón. por ejemplo). El alcohol polivinilico reacciona con el borato en una relación de 10 a 1 convirtiéndose en un material viscoso. -Obtención polivinil acetal a partir del alcohol polivinílico Se coloca alcohol polivinilico en un vaso de precipitados luego se agrega el formaldehido obteniendo parcialmente polivinilacetal insoluble. o detectores infrarrojos de onda larga múltiple que pueden comparar la constitución química de un elemento. El borato de sodio es añadido a la solución de alcohol polivinílico y los iones borato reaccionan con los grupos hidroxilos del alcohol para generar el entrecruzamiento. hasta que se observe la formación del gel. pero no tanto para mover los materiales más pesados. Se usan también detectores de rayos x (que identifican átomos de cloro en el PVC. 29 . agite y observe el proceso. que a medida que transcurre el tiempo se va tornando cada vez más denso. que logran separar los materiales con corrientes de aire fuertes para mover los finos y materiales contaminantes de poco peso. es decir. sin escisión apreciable de las cadenas macromoleculares.1 OBTENCIÓN DEL ALCOHOL POLIVINILICO El alcohol polivinílico se obtiene por transesterificación del acetato de polivinilo en reacción polímero-análoga. Diagrama de obtención del alcohol polivinilico 30 . RESULTADOS Y DISCUSIÓN 6. El proceso se efectúa disolviendo el acetato de polivinilo en etanol y catalizando con alcoholato sódico.Facultad de Ingeniería Química VI. -Resistencia a la inflamabilidad Al calentar la muestra se obtuvo los siguientes resultados: POLÍMERO INFLAMABILIDAD ASPECTO DE LA OLOR DE LOS LLAMA VAPORES Alcohol Arde en la llama. Aunque el poli (alcohol de vinilo) es amorfo cuando no está estirado. sino que se descompone por pérdida de agua de dos grupos hidroxilos adyacentes a temperaturas superiores a 150°C. la Irritantes Polivinílico autoextingue materia se descompone El poli (alcohol de vinilo) no funde como un termoplástico. regresó a su forma original dando a entender que es un polímero elastómero. la muestra libera unos vapores que al contacto con el papel tornasol. no se Luminoso. -Medida del pH de los vapores Al calentar el tubo de ensayo. 31 .2 PRUEBAS DE IDENTIFICACIÓN -Prueba de elasticidad Al estirar la muestra.Facultad de Ingeniería Química 6. puede estirarse dando una fibra cristalina por ser los grupos hidroxilo lo bastante pequeños para encajar en un retículo cristalino a pesar de la estructura de cadena atáctica. no hay variación de color. para la determinación del nitrógeno.Facultad de Ingeniería Química -Detección de heteroátomos Se utilizaron dos métodos cualitativos: el método Lassaigne. para la detección de halógenos como cloro y bromo. 32 . -Ensayo de Lassaigne para identificación de nitrógeno: No hubo precipitado azul. y el método de Beilstein. dando a entender que no hay presencia de nitrógeno en el polímero. -Prueba de Beilstein Cuando se pone en contacto el alambre caliente con la muestra de ensayo y se retorna el alambre a la llama no se forma una llama verde demostrando que no hay presencia de halógenos. y puede normalmente disolverse a más de 90°C.3. 6. Flubber u otros nombres comerciales) 33 . acetona.Facultad de Ingeniería Química -Prueba de solubilidad Se utilizaron los siguientes solventes en la prueba obteniendo los siguientes resultados: SOLUBILIDAD POLÍMERO DISOLVENTE NO DISOLVENTE Alcohol Polivinílico Agua Hidrocarburos. dietiléter El poli (alcohol de vinilo) es soluble en agua. pero lo hace más rápidamente a temperaturas elevadas. Se disuelve lentamente en agua fría.3 REACCIÓN DE USO Y APLICACIÓN DEL ALCOHOL POLIVINILICO 6.1 síntesis del polímero Slime a partir del alcohol polivinilico El alcohol polivinilico se combina con bórax forma un producto gelatinoso viscoso que escurre (juguete llamado Slime. metanol. El poli (vinil formal) se utiliza en esmaltes para recubrimientos de cables eléctricos y en tanques de gasolina de auto-sellado.3.Facultad de Ingeniería Química 5. 34 . con lo que se transforman parcialmente en polivinilacetal insoluble.2 Obtención polivinil acetal apartir del alcohol polivinilico Se elaboran a partir de alcohol polivinílico seguido de un endurecimiento con formol. 35 . CONCLUSIONES Se obtuvo el alcohol polivinilico a partir de la alcohólisis del acetato polivinilico. Mediante las pruebas de detección de heteroátomos se confirmó que no hubo presencia de nitrógeno ni halógenos. El alcohol polivinilico es un polímero elastómero de pH acido.Facultad de Ingeniería Química VII. Se obtuvo el slime a partir de la mezcla del alcohol polivinilico y el bórax. con un ácido o una base como catalizador. al calentar tener cuidado debido a que en algunas reacciones saltan al ser calentados. Para obtener una mayor consistencia del slime. Colocar bien los tubos de ensayo sobre el mechero para apreciar una buena combustión.Facultad de Ingeniería Química VIII. para hacerlo más agradable a la vista agregar colorante a la solución. 36 . agregar una mayor cantidadde bórax. En la preparación de slime. RECOMEDACIONES Para efectuar la alcohólisis puede utilizarse etanol o metanol. blogspot. Caracterización del alcohol polivinílico usado en recubrimientos de base acuosa. A. Revista Mexicana.com/iqmbj2fikgou/polimeros/ SAKURADA Ichiro. 2007.Facultad de Ingeniería Química IX. Consultado en página web (http://polivinilicoslaily. Billmeyer.mx/alcohol-polivinilico/ HERNÁNDEZ B. Fred W.mx/2011/11/alcohol-polivinilico- pvohpva. REFERENCIAS BIBLIOGRAFICAS http://www. Sekisui Speciality Chemicals America. http://www. Editorial Reverté.pochteca.gtm.net/images/industrial/a/ALCOHOL%20POLIVINILICO. International FiberScience and Technology Series 6. 37 . Polyvinyl Alcohol Fibers. Efrén.com/polimeros/sinteticos https://prezi.textoscientificos.pdf http://www.html) Folleto: Alcohol Polivinílico – Un polímero versátil para aplicaciones de recubrimiento especializado. Ciencia de polimeros. S.com. Facultad de Ingeniería Química 38 .