Qu’est-ce que la polyvinylpyrrolidone ?
La polyvinylpyrrolidone est un polymère non ionique et hydrosoluble de N-vinyl-2-pyrrolidone polymérisée.
Elle est également connue sous le nom de Poly (N-vinylpyrrolidone), PVP et povidone. La polyvinylpyrrolidone est utilisée dans un large éventail d’applications, des produits industriels aux produits ménagers en passant par les denrées alimentaires.
Utilisations de la polyvinylpyrrolidone
Contrairement à de nombreux composés polymères synthétiques, la polyvinylpyrrolidone est bien soluble dans l’eau, et cette propriété est utilisée pour diverses applications. De plus, elle est également utilisée dans les produits pharmaceutiques et les additifs alimentaires en raison de sa forte hygroscopicité, de ses propriétés filmogènes, adhésives et dispersantes, ainsi que de son profil de sécurité élevé pour le corps humain et l’environnement.
1. Dans les produits pharmaceutiques
Elle peut être utilisée comme matière première pour l’antiseptique poppidone-iode, comme liant dans la fabrication de comprimés et de gélules, comme agent stabilisant dans les suspensions et les émulsions et comme base pour les pommades et les crèmes. La polyvinylpyrrolidone est également mélangée à des matériaux en fibres creuses pour améliorer la compatibilité sanguine des fibres creuses utilisées dans les reins artificiels.
2. Dans les additifs alimentaires
La polyvinylpyrrolidone est utilisée comme stabilisateur, liant et dispersant dans les produits à base de vitamines et de minéraux. Il existe également un polymère appelé polyvinylpyrrolidone (PVPP), dans lequel la partie pyrrolidone du polyvinylpyrrolidone est réticulée, utilisé comme agent clarifiant dans la bière et le vin, et comme agent astringent réducteur de goût dans les boissons à base de thé. Alors que la polyvinylpyrrolidone est soluble dans l’eau, le PVPP n’est pas soluble dans l’eau.
Propriétés de la polyvinylpyrrolidone
Il s’agit d’un polymère linéaire de N-vinyl-2-pyrrolidone (C6H9NO), un polymère hygroscopique et non cristallin. Il est inodore ou a une légère odeur spécifique. Sa densité est de 1,2 g/cm3, son point de fusion (température de transition vitreuse) est de 150-180°C et sa température de décomposition est d’environ 400°C.
Elle est soluble dans l’eau et les alcools et se dissout dans la plupart des solvants polaires, y compris la pyridine et le chloroforme. La polyvinylpyrrolidone également très compatible avec d’autres polymères. En revanche, elle est insoluble dans l’acétone et pratiquement insoluble dans les esters, les éthers et les solvants hydrocarbonés.
En raison de son profil de sécurité élevé pour la santé humaine et l’environnement, elle est utilisée dans une large gamme de produits. En tant que polymère non ionique, elle présente également une faible conductivité électrique et d’excellentes propriétés isolantes.
Autres informations sur la polyvinylpyrrolidone
Processus de production de la polyvinylpyrrolidone
La polyvinylpyrrolidone est produite à partir d’acétylène et de formaldéhyde selon les procédés suivants.
1. Synthèse de la γ-butyrolactone
Après réaction de l’acétylène et du formaldéhyde sous pression, le 1,4-butanediol est obtenu par réduction catalytique. Chauffé à 200°C sous catalyse au cuivre, il se produit une réaction de déshydratation intramoléculaire qui donne la γ-butyrolactone.
C2H2 + HCHO → HOCH2CH2CH2CH2OH (1,4-butanediol) → C4H6O2 (γ-butyrolactone)
2. Synthèse de la N-vinyl-2-pyrrolidone
La N-vinyl-2-pyrrolidone est obtenue en traitant la γ-butyrolactone avec de l’ammoniaque pour donner de la 2-pyrrolidone, qui est ensuite soumise à de l’acétylène sous pression.
C4H6O2 + NH3 → C4H7NO (2-pyrrolidone)
C4H7NO + C2H2 → C6H9NO
Une autre façon de synthétiser la N-vinyl-2-pyrrolidone à partir de la γ-butyrolactone est de la faire réagir avec de la monoéthanolamine, en plus de ce qui précède. La N-hydroxyéthylpyrrolidone est produite à partir de la γ-butyrolactone et de la monoéthanolamine. Elle est ensuite déshydratée en phase vapeur pour donner de la N-vinyl-2-pyrrolidone.
C4H6O2 + HOCH2CH2NH2 → C6H11O3 (N-hydroxyéthylpyrrolidone)
C6H11O3 → C6H9NO + H2O
3. Polymérisation de la N-vinyl-2-pyrrolidone
La polymérisation de la N-vinyl-2-pyrrolidone par chauffage en présence de peroxyde d’hydrogène donne de la vinylpyrrolidone.