¿Qué es la Polivinilpirrolidona?
La polivinilpirrolidona es un polímero no iónico, soluble en agua, de N-vinil-2-pirrolidona polimerizada.
También se conoce como poli (N-vinilpirrolidona), PVP y povidona. La polivinilpirrolidona se utiliza en una amplia gama de aplicaciones, desde productos industriales hasta artículos domésticos y alimentos.
Usos de la Polivinilpirrolidona
A diferencia de muchos compuestos poliméricos sintéticos, la polivinilpirrolidona es muy soluble en agua, y esta propiedad se aprovecha en diversas aplicaciones. Además, también se utiliza en productos farmacéuticos y aditivos alimentarios debido a su elevada higroscopicidad y a sus propiedades filmógenas, adhesivas y dispersantes, así como a su elevado perfil de seguridad para el cuerpo humano y el medio ambiente.
1. Productos Farmacéuticos
Se utiliza como materia prima para el antiséptico poppidona yodada, como aglutinante en la fabricación de comprimidos y cápsulas, como agente estabilizador en suspensiones y emulsiones y como base para pomadas y cremas. La polivinilpirrolidona también se mezcla en materiales de fibra hueca para mejorar la compatibilidad sanguínea de las fibras huecas utilizadas en riñones artificiales.
2. Aditivos Alimentarios
La polivinilpirrolidona se utiliza como estabilizador, aglutinante y dispersante en productos vitamínicos y minerales. También existe un polímero denominado polivinilpolipirrolidona (PVPP), en el que la parte de pirrolidona de la polivinilpirrolidona está reticulada, que se utiliza como agente clarificante en la cerveza y el vino, y como agente astringente reductor del sabor en bebidas a base de té. Mientras que la polivinilpirrolidona es soluble en agua, la PVPP no lo es.
Propiedades de la Polivinilpirrolidona
Es un polímero lineal de N-vinil-2-pirrolidona (C6H9NO), higroscópico y no cristalino. Es inodoro o tiene un ligero olor específico. Tiene una densidad de 1,2 g/cm3, un punto de fusión (temperatura de transición vítrea) de 150-180°C y una temperatura de descomposición de unos 400°C.
Es soluble en agua y alcoholes y se disuelve en la mayoría de los disolventes polares, incluidos la piridina y el cloroformo. También es muy compatible con otros polímeros. En cambio, es insoluble en acetona y prácticamente insoluble en ésteres, éteres y disolventes de hidrocarburos.
Debido a su elevado perfil de seguridad para la salud humana y el medio ambiente, se utiliza en una amplia gama de aplicaciones. Como polímero no iónico, también tiene una baja conductividad eléctrica y excelentes propiedades aislantes.
Más Información sobre la Polivinilpirrolidona
Proceso de Producción de la Polivinilpirrolidona
La polivinilpirrolidona se produce a partir de acetileno y formaldehído mediante los siguientes procesos.
1. Síntesis de γ-Butirolactona
Tras la reacción de acetileno y formaldehído bajo presión, se obtiene 1,4-butanodiol por reducción catalítica. Cuando éste se calienta a 200°C bajo catálisis de cobre, tiene lugar una reacción de deshidratación intramolecular que da lugar a la γ-butirolactona.
C2H2 + HCHO → HOCH2CH2CH2CH2OH (1,4-butanodiol) → C4H6O2 (γ-butirolactona)
2. Síntesis de N-vinil-2-pirrolidona
La N-vinil-2-pirrolidona se obtiene tratando la γ-butirolactona con amoníaco para dar 2-pirrolidona, que se somete a acetileno a presión.
C4H6O2 + NH3 → C4H7NO (2-pirrolidona)
C4H7NO + C2H2→ C6H9NO
Otra forma de sintetizar N-vinil-2-pirrolidona a partir de γ-butirolactona es haciéndola reaccionar con monoetanolamina, además de lo anterior. Aquí, la N-hidroxietilpirrolidona se produce a partir de γ-butirolactona y monoetanolamina. A continuación, se deshidrata en la fase de vapor para obtener N-vinil-2-pirrolidona.
C4H6O2 + HOCH2CH2NH2 → C6H11O3 (N-hidroxietilpirrolidona)
C6H11O3 → C6H9NO + H2O
3. Polimerización de la N-Vinil-2-Pirrolidona
La polimerización de la N-vinil-2-pirrolidona por calentamiento en presencia de peróxido de hidrógeno produce vinilpirrolidona.