Application de la polyvinylpyrrolidone (PVP) dans le domaine des membranes

Aprèslyvinylpyrrolidone (PVP)est un produit chimique de l'acétylène. Découvert par le chimiste allemand Walter Reppe en 1938, il s'agit d'un polymère linéaire synthétisé à partir du monomère 1-vinyl-2-pyrrolidone. Depuis son apparition, la polyvinylpyrrolidone PVP est largement utilisée dans l'industrie pharmaceutique, les dispositifs médicaux, l'industrie des membranes, l'industrie des batteries pour nouvelles énergies, la préparation de nanomatériaux, l'agroalimentaire, les adhésifs, les cosmétiques, les dentifrices, les détergents, les applications optiques et électriques, la fabrication du papier, l'impression et la teinture, les revêtements, les encres, les fibres et les textiles, la céramique, les revêtements métalliques, la lithographie et la photographie, les fluides de trempe et de coupe métallurgiques, les fluides de forage et de complétion, le transport du gaz naturel et d'autres domaines, en raison de ses excellentes propriétés amphiphiles huile-eau, de sa bonne stabilité chimique, de sa biocompatibilité extrêmement élevée et de sa forte affinité avec les substances hydrophobes.

Avec le développement industriel, les technologies de séparation traditionnelles sont confrontées à des défis croissants. Il est donc urgent de développer un nouveau type de technologie de séparation. La séparation membranaire, méthode écologique et efficace, présente des avantages tels qu'une efficacité de séparation élevée, des économies d'énergie, une protection de l'environnement et une conformité aux normes de développement durable. Elle a suscité un vif intérêt dans le monde entier. Parmi ces avantages, la membrane de séparation est au cœur de la technologie de séparation membranaire. Dans les domaines des membranes de traitement de l'eau, des membranes d'hémodialyse, des membranes spéciales de laboratoire et médicales, avec le développement des technologies de séparation, et plus particulièrement des membranes, les matériaux membranaires sont devenus la clé du développement rapide de ce secteur innovant. Les matériaux membranaires peuvent être classés en matériaux inorganiques et en matériaux polymères organiques. Les matériaux membranaires inorganiques couramment utilisés comprennent le verre, les oxydes métalliques, la céramique, le carbone, etc. Les matériaux polymères organiques sont développés à partir de matériaux polymères modernes. La plupart des membranes de séparation actuellement utilisées sont des membranes polymères organiques. Il s'agit principalement de cellulose, de polyamide, d'hétérocycliques aromatiques, de polysulfone, de polyoléfine, de caoutchouc de silicone, de polymères fluorés, etc.

Le groupe lactame de la molécule de polyvinylpyrrolidone PVP est un groupe polaire puissant à effet hydrophile. Le matériau membranaire (polyfluorure de vinylidène, polyéthersulfone, etc.) est lui-même hydrophobe ; il adsorbe donc facilement les solutés organiques (protéines, bactéries, etc.) lors de l'application, ce qui obstrue les pores de la membrane et affecte ses performances. Lorsque le PVP est introduit dans la membrane, la liaison lactame étant un groupe hydrophile, les segments de chaîne moléculaire hydrophiles peuvent former une couche dense de séparation d'eau à la surface de la membrane, améliorant ainsi son hydrophilie, réduisant l'adhérence des impuretés à sa surface, diminuant ainsi le risque de colmatage, améliorant sa capacité antipollution, prolongeant sa durée de vie et réduisant les coûts de maintenance.

Propriété filmogène : La polyvinylpyrrolidone PVP possède une bonne propriété filmogène et permet de former une membrane à structure uniforme et stable. Dans la préparation des membranes de traitement de l'eau et d'hémodialyse, la PVP peut être utilisée comme agent filmogène pour former une membrane présentant une bonne structure poreuse et une bonne résistance mécanique.

Biocompatibilité : la polyvinylpyrrolidone PVP présente une bonne biocompatibilité, n'irrite pas les tissus humains et ne provoque pas de réponse immunitaire. Cela la rend compatible avec les composants sanguins utilisés dans les membranes d'hémodialyse, réduisant ainsi les réactions indésirables entre le sang et les membranes. Inertie physiologique : la PVP est chimiquement stable dans des conditions physiologiques et ne se dégrade pas et ne libère pas de substances nocives. Cette caractéristique garantit que la polyvinylpyrrolidone PVP n'aura aucun effet indésirable sur les composants sanguins pendant l'hémodialyse.