멤브레인 분야에서 폴리비닐피롤리돈(PVP)의 응용

후에리비닐피롤리돈(PVP)아세틸렌 화학 제품입니다. 1938년 독일 화학자 발터 레페(월터 레페)가 처음 발견했습니다. 1-비닐-2-피롤리돈 단량체로부터 합성된 선형 중합체입니다. 폴리비닐피롤리돈(PVP)이 개발된 이후, 우수한 오일-물 양친매성, 우수한 화학적 안정성, 매우 높은 생체 적합성, 그리고 소수성 물질과의 강한 친화성으로 인해 제약 산업, 의료 기기, 멤브레인 산업, 신에너지 배터리 산업, 나노물질 제조, 식품 가공, 접착제, 화장품, 치약, 세제, 광학 및 전기 응용 분야, 제지, 인쇄 및 염색, 코팅, 잉크, 섬유 및 직물 소재, 세라믹, 금속 코팅, 리소그래피 및 사진, 야금 담금질 유체 및 절삭 유체, 시추 및 완결 유체, 천연가스 수송 및 기타 분야에서 널리 사용되어 왔습니다.

산업 발전에 따라 기존 분리 기술은 점점 더 많은 어려움에 직면하고 있으며, 새로운 유형의 분리 기술 개발이 시급합니다. 친환경적이고 효율적인 분리 방식인 막 분리 기술은 높은 분리 효율, 에너지 절약 및 환경 보호, 그리고 지속 가능한 발전이라는 장점을 가지고 있어 전 세계적으로 큰 주목을 받고 있습니다. 그중 분리막은 막 분리 기술의 핵심입니다. 수처리 막, 혈액 투석 막, 실험실 및 의료용 특수 막 분야에서 분리 기술, 특히 막 기술의 발전으로 막 소재는 이 혁신적인 분야의 급속한 발전에 핵심적인 역할을 하고 있습니다. 막 소재는 무기 소재와 유기 고분자 소재로 나눌 수 있습니다. 일반적으로 사용되는 무기 막 소재로는 유리, 금속 산화물, 세라믹, 탄소 등이 있습니다. 유기 고분자 소재는 현대 고분자 소재를 기반으로 개발되었습니다. 현재 사용되는 대부분의 분리막은 유기 고분자 막이며, 주로 셀룰로스, 폴리아미드, 방향족 헤테로고리, 폴리설폰, 폴리올레핀, 실리콘 고무, 불소 함유 고분자 등이 있습니다.

폴리비닐피롤리돈 PVP 분자의 락탐기는 친수성 효과를 갖는 강한 극성기입니다.막 소재(폴리비닐리덴 플루오라이드, 폴리에테르설폰 등) 자체가 소수성 물질이기 때문에 도포 과정에서 유기 용질(단백질이나 박테리아 등)을 흡착하기 쉬워 막 기공이 막혀 막 성능에 영향을 미칩니다. PVP를 막에 도입하면 PVP의 락탐 결합이 친수성기이기 때문에 친수성 분자 사슬 부분이 막 표면에 치밀한 물 분리층을 형성하여 막의 친수성을 향상시키고, 막 표면의 오염 물질 부착을 감소시켜 막 막힘 위험을 줄이고, 막의 오염 방지 능력을 향상시키고, 막의 수명을 연장하며, 유지 보수 비용을 절감할 수 있습니다.

필름 형성 특성: 폴리비닐피롤리돈 PVP는 우수한 필름 형성 특성을 가지고 있어 균일하고 안정적인 막 구조를 형성할 수 있습니다. 수처리 및 혈액투석용 막 제조 공정에서 PVP는 필름 형성제로 사용되어 우수한 기공 구조와 기계적 강도를 가진 막을 형성하는 데 도움을 줄 수 있습니다.

생체적합성: 폴리비닐피롤리돈 PVP는 생체적합성이 우수하고 인체 조직에 자극을 주지 않으며 면역 반응을 유발하지 않습니다. 따라서 혈액투석막에 사용 시 혈액 성분과 호환되어 혈액과 막 사이의 부작용을 줄일 수 있습니다. 생리적 불활성: PVP는 생리적 조건에서 화학적으로 안정하며 유해 물질을 분해하거나 방출하지 않습니다. 이러한 특성 덕분에 혈액투석 중 혈액 성분에 부작용이 발생하지 않습니다.