O álcool polivinílico (PVA) é um importante material polimérico. Devido às suas boas propriedades físicas e estabilidade química, é amplamente utilizado em têxteis, fabricação de papel, construção, cola e outras áreas. É de grande importância estudar o mecanismo de degradação e os produtos do PVA.
Mecanismo de degradação do PVA:
1. Degradação fotocatalítica
Fotocatálise refere-se ao processo de utilização de elétrons gerados na superfície de materiais semicondutores para realizar reações químicas sob a ação da luz. O PVA pode ser decomposto em produtos de baixo peso molecular sob a ação de fotocatalisadores.
2. Degradação térmica
A degradação térmica refere-se à decomposição de materiais poliméricos em produtos de baixo peso molecular devido à quebra da cadeia e reações de oxidação sob condições de alta temperatura. O PVA pode sofrer etapas de reação como craqueamento, desidratação e oxidação sob condições de alta temperatura.
3.Biodegradação
A biodegradação refere-se à conversão de materiais poliméricos em produtos de baixo peso molecular através de processos metabólicos em organismos como microrganismos ou enzimas. O PVA pode ser decomposto em produtos de baixo peso molecular através do metabolismo microbiano.
Principais produtos de degradação do PVA:
1.Etanol
O etanol é um dos principais produtos da degradação térmica do PVA. É gerado devido à reação entre o grupo hidroxila e o grupo aldeído formado pela clivagem da ligação éster dentro da molécula de PVA para gerar álcoois.
2.Formaldeído
O formaldeído também é um dos principais produtos da degradação térmica do PVA. É gerado devido à reação do grupo hidroxila formado pela clivagem da ligação éster dentro da molécula de PVA e do grupo aldeído para formar formato de etila, que é então descarboxilado para formar formaldeído.
3. Etileno
O etileno é um dos produtos da degradação fotocatalítica e térmica do PVA. Na degradação fotocatalítica, o PVA sofrerá cisão da cadeia após ser exposto à luz ultravioleta, formando radicais livres de hidrocarbonetos, e então ocorrerá uma reação de adição para gerar etileno. Na degradação térmica, as reações de cisão da cadeia e desidratação ocorrem nas moléculas de PVA sob condições de alta temperatura, gerando, em última análise, etileno.
4. Dióxido de carbono
O dióxido de carbono é um dos principais produtos produzidos durante a biodegradação. Durante o metabolismo microbiano, o PVA é convertido em produtos de baixo peso molecular, como dióxido de carbono e água.
5. Ácido acético
O ácido acético é um dos principais produtos produzidos durante a biodegradação. Durante o metabolismo microbiano, o PVA é convertido em produtos de baixo peso molecular, como ácido acético e água.
Ao estudar o mecanismo de degradação e os principais produtos de degradação do PVA, podemos fornecer uma base teórica para melhorar a compatibilidade ambiental do PVA. Ao mesmo tempo, também pode fornecer referência para a pesquisa de materiais poliméricos.
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