Polyvinylacetat är en termoplastisk polymer som vanligtvis används i lim, färg och ett antal industriella lim. Polymerer är i huvudsak stora molekyler som är sammanlänkade på ett sådant sätt att de är mycket starka och hållbara. De flesta plaster och syntetiska material innehåller dem. Polyvinylacetat, som också ofta kallas ”PVA” eller ”PVAc”, tenderar att vara ganska flexibelt och har en stark bindningsförmåga, vilket är en av huvudorsakerna till att det är så populärt i produkter som lim. Den är gjord av vinylacetat och har den kemiska formeln (C4H6O2)n.
Hur det är gjort
PVA tillverkas normalt genom friradikalpolymerisation av vinylacetat, som också är en polymer. Forskare isolerar först denna förening och manipulerar den sedan för att ändra strukturen något. För det mesta sker detta i vatten. Monomermolekyler av vinylacetat reagerar vanligtvis när de är nedsänkta i vatten och skapar vanligtvis en emulsion som är mjölkvit till färgen. Emulsionsvätskan kan i de flesta fall omedelbart bearbetas som en polyvinylacetatpolymer genom att avlägsna den från vattnet och låta den stabiliseras vid rumstemperatur.
Fysikaliska egenskaper
PVA är främst en syntetisk hartspolymer. På grund av sin opolära natur tenderar den att vara olöslig i vatten, oljor, fetter eller bensin. Detta gör den mycket hållbar. Å andra sidan är det lösligt i alkoholer, ketoner och estrar, så denna hållbarhet är inte utan gränser. Rent praktiskt betyder det att polymeren inte eroderar eller blir svagare när den är våt, men den bör förmodligen inte utsättas för alkohol eller relaterade kemikalier, åtminstone inte under långa perioder.
Föreningen har en molmassa på 86.09 gram per mol (g/mol). Estergrupperna i dess strukturella gitter gör det reaktivt med alkalier och leder till bildandet av polyvinylalkohol (PVOH, PVA eller PVAL) och ättiksyra (CH3COOH). Borföreningar som borax och borsyra reagerar också med polymeren under alkaliska inställningar, vilket leder till bildandet av en komplex borat-slem-fällning.
Använd i lim
En av de vanligaste ställena att hitta PVA är i lim. Polyvinylacetat upptäcktes först av en tysk forskare Dr. Fritz Klatte 1912 som ett bindemedel, och sedan dess har det använts i en mängd olika miljöer som involverar porösa material som trä och papper. Många olika typer av lim, från vanliga hantverkslim till bygglösningsmedel, beror åtminstone delvis på att denna polymer är lika stark som de är. Det används också i stor utsträckning för tillverkning av allmänna lim, som är mer känt som snickarlim eller vitt lim. En noggrann granskning av ingredienslistan för de flesta hushållslim kommer att visa PVA i någon form.
Andra vanliga användningsområden
PVA används även inom pappers- och textilindustrin för att producera beläggningar som ger ytorna en glänsande touch. Det är vanligtvis också en del av tillverkningen av latexfärger. I dessa inställningar hjälper det till att bilda en seg beläggning och en stödjande film. Blandningen används också som ett skyddande ”skal” eller hölje för ost för att göra den säker mot fukt och svamp.
Roll i industrin
Industriella tillverkare och producenter använder PVA också, men i dessa fall är det vanligare att hitta i form av en flytande emulsion som kan läggas till beläggningar eller beläggningar för maskiner, eller som smörjmedel för vissa mekaniska aktiviteter. Polymeren har vanligtvis hög beständighet mot UV-strålar och oxidation, vilket gör den till ett bra val för ett antal utomhus- och högtemperaturapplikationer. Det är en polymer med goda åldringsegenskaper, men i vissa fall kan dess vattenkänslighet vara ett problem. Detta hanteras vanligtvis genom att formulera det med mjukgörare för att öka dess tillförlitlighet och stabilitet.
När PVA införlivas i emulsionsbeläggningar och lim, omvandlas det normalt först till polyvinylalkohol, som är en vattenlöslig polymer. Detta görs med hjälp av partiell hydrolys. Resultatet är starkare och mer hållbart än om föreningen hade isolerats och använts i sin råa form.
Risker och försiktighetsåtgärder
Det finns inte många kända risker när polymeren används i endast små mängder, vilket är fallet med de flesta målnings- och limningsprojekt. De största problemen brukar komma till de människor som arbetar i labb och lager där blandningen faktiskt tillverkas i stora mängder. Konstant exponering för stora volymer PVA har kopplats till andningsproblem och hudutslag. I de flesta fall försvinner symtomen när exponeringen upphör, men mycket beror på individuell tolerans och exponeringens varaktighet i första hand.