Aplicação de polivinilpirrolidona (PVP) no campo de membranas
Depoislivinilpirrolidona (PVP)é um produto químico acetileno. Foi descoberto pela primeira vez pelo químico alemão Walter Reppe em 1938. É um polímero linear sintetizado a partir do monômero 1-vinil-2-pirrolidona. Desde o surgimento da polivinilpirrolidona PVP, ela tem sido amplamente utilizada na indústria farmacêutica, dispositivos médicos, indústria de membranas, indústria de baterias de nova energia, preparação de nanomateriais, processamento de alimentos, adesivos, cosméticos, pasta de dente, detergentes, aplicações ópticas e elétricas, fabricação de papel, impressão e tingimento, revestimentos, tintas, materiais fibrosos e têxteis, cerâmicas, revestimentos metálicos, litografia e fotografia, fluidos de têmpera metalúrgica e fluidos de corte, fluidos de perfuração e completação, transporte de gás natural e outros campos devido às suas excelentes propriedades anfifílicas óleo-água, boa estabilidade química, biocompatibilidade extremamente alta e forte afinidade com substâncias hidrofóbicas.
Com o desenvolvimento da indústria, a tecnologia de separação tradicional tem enfrentado cada vez mais desafios, por isso é urgente desenvolver um novo tipo de tecnologia de separação. A tecnologia de separação por membrana, como um método de separação verde e eficiente, apresenta as vantagens de alta eficiência de separação, economia de energia, proteção ambiental e conformidade com o desenvolvimento sustentável, e tem recebido ampla atenção em todo o mundo. Entre elas, a membrana de separação é o núcleo da tecnologia de separação por membrana. Nos campos de membranas de tratamento de água, membranas de hemodiálise, membranas especiais de laboratório e médicas, com o desenvolvimento da tecnologia de separação, especialmente a tecnologia de membranas, os materiais de membrana tornaram-se a chave para o rápido desenvolvimento deste campo inovador. Os materiais de membrana podem ser divididos em materiais inorgânicos e materiais poliméricos orgânicos. Os materiais de membrana inorgânicos comumente usados incluem vidro, óxidos metálicos, cerâmica, carbono, etc. Os materiais poliméricos orgânicos são desenvolvidos com base em materiais poliméricos modernos. A maioria das membranas de separação atualmente usadas são membranas de polímeros orgânicos. São principalmente celulose, poliamida, heterocíclicos aromáticos, polissulfona, poliolefina, borracha de silicone, polímeros contendo flúor, etc.
O grupo lactama na molécula de polivinilpirrolidona PVP é um grupo polar forte com efeito hidrofílico. O material da membrana (fluoreto de polivinilideno, polietersulfona, etc.) é um material hidrofóbico, por isso é fácil adsorver solutos orgânicos (proteínas ou bactérias, etc.) durante a aplicação, causando o bloqueio dos poros da membrana e afetando seu desempenho. Quando o PVP é introduzido na membrana, como a ligação lactama no PVP é um grupo hidrofílico, os segmentos da cadeia molecular hidrofílica podem formar uma densa camada de separação de água na superfície da membrana, melhorando a hidrofilicidade da membrana, reduzindo a adesão de sujeira na superfície da membrana, reduzindo o risco de bloqueio da membrana, melhorando a capacidade antipoluição da membrana, prolongando sua vida útil e reduzindo os custos de manutenção.
Propriedade de formação de filme: o PVP de polivinilpirrolidona possui boa propriedade de formação de filme e pode formar uma estrutura de membrana uniforme e estável. No processo de preparação de membranas para tratamento de água e hemodiálise, o PVP pode ser usado como agente formador de filme para auxiliar na formação de membranas com boa estrutura de poros e boa resistência mecânica.
Biocompatibilidade: a polivinilpirrolidona PVP apresenta boa biocompatibilidade, não é irritante para os tecidos humanos e não causa resposta imunológica. Isso a torna compatível com componentes sanguíneos quando usada em membranas de hemodiálise, reduzindo reações adversas entre o sangue e as membranas. Inércia fisiológica: a PVP é quimicamente estável em condições fisiológicas e não se degrada nem libera substâncias nocivas. Essa característica garante que a polivinilpirrolidona PVP não tenha efeitos adversos sobre os componentes sanguíneos durante a hemodiálise.