Физические и химические свойства поливинилпирролидона

Поливииилпирролидон (ПВП) представляет собой желто-белый порошок с температурой размягчения около 140—160 °С. При длительном нагревании при температуре 140—150 °С полимер приобретает оранжево-бурую окраску и теряет способность растворяться в воде и органических растворителях. Пленки или таблетки из ПВП хрупки и гигроскопичны. При хранении без специальных мер предосторожностей полимер содержит 5−6% влаги. Механические свойства пленки и таблетки сильно зависят от содержания влаги, которая является пластификатором. Поливинилпирролидон при обычных условиях может сохраняться в виде порошка без разложения или ухудшения качества. Это инертное вещество не оказывает вредного действия при ингаляции, абсорбции кожей, внутривенном вливании, не вызывает сенсибилизации ни при первичном, ни при вторичном введении.

Растворимость поливинилпирролидона и условия его осаждения детально изучены рядом исследователей. Замечательной особенностью поливинилпирролидона является способность его растворяться в воде и большинстве органических растворителей. Ограничение растворимости определяется лишь сильным возрастанием вязкости с ростом концентрации. Так, фракции полимера с мол. весом ~40 000 дают водные растворы с содержанием ПВП до 60%. Имеются указания о возможности получения высокомолекулярных образцов, не способных растворяться в воде, но набухающих в ней.

Растворимость ПВП в воде обусловлена наличием лактамной группировки. Найдено, что ПВП обладает способностью сорбировать молекулы воды, причем сорбция так велика, что, каждая пептидная связь является сорбирующим центром [98. Водные растворы высших гомологов, например, поли-N-винил-5-этилпирролидона или поливинилпиперидона и поливинилкапролактама, при нагревании мутнеют; при определенных концентрациях точка помутнения лежит ниже комнатной температуры. Эта так называемая обратимая термокоагуляция может иметь место и для поливинилпирролидона. Она наблюдается, однако, только в солевых растворах, так как температура коагуляции чистых водных растворов при всех концентрациях лежит выше 100° С.

Удельные веса водных растворов ПВП мало зависят от конконцентрации (для 10%-ного раствора d =1, 02, а для 50% d=1, 12). Зависимость показателя преломления от концентрации графически выражается прямой и очень близка (практически тождественна) зависимости, найденной для растворов мономера [7]. Водные растворы ПВП хорошо сохраняются, если приняты меры для предохранения их от образования плесени (например, путем добавки бензойной, фосфорной кислот, эфиров бензойной кислоты или стерилизацией в течение 15 мин.).

Растворы ПВП обладают слабокислой реакцией (рН ~5). Лекарственные препараты имеют более высокое значение рН следствие прибавления к ним бикарбоната натрия.

Растворы ПВП не обладают буферным действием.

Помимо воды этот полимер хорошо растворяется во многих органических растворителях, таких, например, как низшие спирты, глицерин, ацетон, циклогексанон, бутиролактон, хлорированхлорирование углеводороды, триэтаноламин, диметилформамид (в данном случае имеется в виду растворимость совершенно сухого полимера). Поливинилпирролидон, содержащий не более 0, 5% влаги, образует растворы в кетонах, диоксане, диметилформамиде, толуоле с содержанием полимера до 50%. При растворении безводного ПВП в тетрагидрофуране, ароматических углеводородах, сложных эфирах имеются области несмешиваемости. ПВП нерастворим в эфире, алифатических и циклических углеводородах. Эти соединения можно использовать в качестве осадителей полимера.

Поливинилпирролидон неограниченно растворяется в разбавленных и концентрированных минеральных кислотах. При нагревании таких растворов происходит частичное расщепление его до поли-N-винил-г-аминомасляной кислоты [1, с. 99].