Ứng dụng của polyvinylpyrrolidone (PVP) trong lĩnh vực màng
Sau đólyvinylpyrrolidone (PVP)là một sản phẩm hóa chất axetilen. Nó được nhà hóa học người Đức Walter Reppe phát hiện lần đầu tiên vào năm 1938. Nó là một polyme tuyến tính được tổng hợp từ monome 1-vinyl-2-pyrrolidone. Kể từ khi polyvinylpyrrolidone PVP xuất hiện, nó đã được sử dụng rộng rãi trong ngành dược phẩm, thiết bị y tế, công nghiệp màng, công nghiệp pin năng lượng mới, chế biến vật liệu nano, chế biến thực phẩm, chất kết dính, mỹ phẩm, kem đánh răng, chất tẩy rửa, ứng dụng quang học và điện, sản xuất giấy, in và nhuộm, sơn phủ, mực in, vật liệu sợi và dệt, gốm sứ, sơn phủ kim loại, in thạch bản và nhiếp ảnh, chất lỏng tôi luyện kim loại và chất lỏng cắt gọt, dung dịch khoan và hoàn thiện, vận chuyển khí tự nhiên và các lĩnh vực khác nhờ đặc tính lưỡng tính dầu-nước tuyệt vời, độ ổn định hóa học tốt, khả năng tương thích sinh học cực cao và ái lực mạnh với các chất kỵ nước.
Với sự phát triển của ngành công nghiệp, công nghệ tách truyền thống đang phải đối mặt với ngày càng nhiều thách thức, do đó việc phát triển một loại công nghệ tách mới là rất cấp thiết. Công nghệ tách màng, là một phương pháp tách xanh và hiệu quả, có những ưu điểm về hiệu suất tách cao, tiết kiệm năng lượng và bảo vệ môi trường, đồng thời tuân thủ phát triển bền vững, đã nhận được sự quan tâm rộng rãi trên toàn thế giới. Trong số đó, màng tách là cốt lõi của công nghệ tách màng. Trong lĩnh vực màng xử lý nước, màng lọc máu, màng chuyên dụng trong phòng thí nghiệm và y tế, với sự phát triển của công nghệ tách, đặc biệt là công nghệ màng, vật liệu màng đã trở thành chìa khóa cho sự phát triển nhanh chóng của lĩnh vực đổi mới này. Vật liệu màng có thể được chia thành vật liệu vô cơ và vật liệu polyme hữu cơ. Các vật liệu màng vô cơ thường được sử dụng bao gồm thủy tinh, oxit kim loại, gốm sứ, cacbon, v.v. Vật liệu polyme hữu cơ được phát triển trên cơ sở vật liệu polyme hiện đại. Hầu hết các màng tách hiện đang được sử dụng là màng polyme hữu cơ. Chúng chủ yếu là cellulose, polyamide, heterocyclic thơm, polysulfone, polyolefin, cao su silicon, polyme chứa flo, v.v.
Nhóm lactam trong phân tử polyvinylpyrrolidone PVP là nhóm phân cực mạnh, có tính ưa nước. Vật liệu màng (polyvinylidene fluoride, polyethersulfone, v.v.) vốn là vật liệu kỵ nước, nên dễ hấp thụ các chất hữu cơ (protein, vi khuẩn, v.v.) trong quá trình sử dụng, làm tắc nghẽn các lỗ màng, ảnh hưởng đến hiệu suất của màng. Khi PVP được đưa vào màng, do liên kết lactam trong PVP là nhóm ưa nước, các đoạn chuỗi phân tử ưa nước có thể hình thành lớp tách nước dày đặc trên bề mặt màng, cải thiện tính ưa nước của màng, giảm độ bám dính của bụi bẩn trên bề mặt màng, giảm nguy cơ tắc nghẽn màng, cải thiện khả năng chống ô nhiễm của màng, kéo dài tuổi thọ của màng và giảm chi phí bảo trì.
Tính chất tạo màng: Polyvinylpyrrolidone PVP có tính chất tạo màng tốt, có thể tạo thành cấu trúc màng đồng đều và ổn định. Trong quá trình chế tạo màng xử lý nước và màng thẩm phân máu, PVP có thể được sử dụng làm chất tạo màng, giúp tạo màng có cấu trúc lỗ xốp và độ bền cơ học tốt.
Tính tương thích sinh học: polyvinylpyrrolidone PVP có tính tương thích sinh học tốt, không gây kích ứng mô người và không gây ra phản ứng miễn dịch. Điều này giúp polyvinylpyrrolidone PVP tương thích với các thành phần máu khi sử dụng trong màng lọc máu, giảm thiểu các phản ứng bất lợi giữa máu và màng lọc. Tính trơ sinh lý: PVP ổn định về mặt hóa học trong điều kiện sinh lý và không bị phân hủy hoặc giải phóng các chất độc hại. Tính chất này đảm bảo polyvinylpyrrolidone PVP không gây tác dụng phụ lên các thành phần máu trong quá trình lọc máu.