Wat is polyvinylacetaat?

Polyvinylacetaat is een thermoplastisch polymeer dat veel wordt gebruikt in lijmen, verf en een aantal industriële lijmen. Polymeren zijn in wezen grote moleculen die op zo'n manier met elkaar verbonden zijn dat ze erg sterk en duurzaam zijn. De meeste kunststoffen en synthetische materialen bevatten ze. Polyvinylacetaat, ook wel "PVA" of "PVAc" genoemd, is meestal vrij flexibel en heeft een sterk bindend vermogen, wat een van de belangrijkste redenen is waarom het zo populair is in producten zoals lijm. Het is gemaakt van vinylacetaat en heeft de chemische formule (C₄ H₆ O₂ )_n .

Hoe het wordt gemaakt

PVA wordt normaal gesproken vervaardigd door de vrije radicaalpolymerisatie van vinylacetaat, dat ook een polymeer is. Wetenschappers isoleren deze verbinding eerst en manipuleren het vervolgens om de structuur enigszins te veranderen. Meestal gebeurt dit in water. Monomeermoleculen van vinylacetaat reageren meestal wanneer ze in water worden ondergedompeld en creëren meestal een emulsie die melkachtig wit van kleur is. De emulsievloeistof kan in de meeste gevallen direct worden verwerkt tot een polyvinylacetaatpolymeer door deze uit het water te verwijderen en te laten stabiliseren bij kamertemperatuur.

Fysieke eigenschappen

PVA is in de eerste plaats een kunstharspolymeer. Vanwege zijn niet-polaire aard is het meestal onoplosbaar in water, oliën, vetten of benzine. Dit maakt het zeer duurzaam. Aan de andere kant is het is oplosbaar in alcoholen, ketonen en esters, dus deze duurzaamheid is niet onbeperkt. Praktisch gesproken betekent dit dat het polymeer niet zal eroderen of zwakker worden als het nat is, maar het mag waarschijnlijk niet worden blootgesteld aan alcohol of verwante chemicaliën, althans niet voor lange tijd.

De verbinding heeft een molaire massa van 86,09 gram per mol (g/mol). De estergroepen in het structurele rooster maken het reactief met alkaliën en leiden tot de vorming van polyvinylalcohol (PVOH, PVA of PVAL) en azijnzuur (CH₃ COH). Boorverbindingen zoals borax en boorzuur reageren ook met het polymeer onder alkalische instellingen, wat leidt tot de vorming van een complex boraat-slijm-precipitaat.

Gebruik in lijmen

Een van de meest voorkomende plaatsen om PVA te vinden, is in lijmen. Polyvinylacetaat werd voor het eerst ontdekt door een Duitse wetenschapper Dr. Fritz Klatte in 1912 als bindmiddel en sindsdien wordt het gebruikt in verschillende omgevingen met poreuze materialen zoals hout en papier. Veel verschillende soorten lijmen, van gewone knutsellijmen tot bouwoplosmiddelen, zijn ten minste gedeeltelijk afhankelijk van dit polymeer om zo sterk te zijn als ze zijn. Het wordt ook veel gebruikt voor de productie van algemene lijmen, die beter bekend staan ​​als timmermans- of witte lijm. Een nauwkeurig onderzoek van de ingrediëntenlijst van de meeste huishoudelijke lijmen zal PVA in een of andere vorm aantonen.

Andere veelgebruikte toepassingen

PVA wordt ook gebruikt in de papier- en textielindustrie om coatings te produceren die oppervlakken een glanzende toets geven. Het maakt ook vaak deel uit van de vervaardiging van latexverven. In deze instellingen helpt het bij het vormen van een stevige coating en een ondersteunende film. De verbinding wordt ook gebruikt als een beschermende "schaal" of omhulsel voor kaas om het te beschermen tegen vocht en schimmels.

Rol in de industrie

Industriële fabrikanten en producenten gebruiken ook PVA, maar in deze gevallen wordt het vaker aangetroffen in de vorm van een vloeibare emulsie die kan worden toegevoegd aan coatings of bekledingen voor machines, of als smeermiddel voor bepaalde mechanische activiteiten. Het polymeer heeft doorgaans een hoge weerstand tegen UV-stralen en oxidatie, waardoor het een goede keuze is voor een aantal buitentoepassingen en toepassingen bij hoge temperaturen. Het is een polymeer met goede verouderingseigenschappen, maar in sommige gevallen kan de watergevoeligheid kan een probleem zijn. Dit wordt meestal opgevangen door het te formuleren met weekmakers om de betrouwbaarheid en stabiliteit te vergroten.

Wanneer PVA wordt opgenomen in emulsiecoatings en kleefstoffen, wordt het normaal gesproken eerst omgezet in polyvinylalcohol, wat een in water oplosbaar polymeer is. Dit gebeurt door middel van gedeeltelijke hydrolyse. Het resultaat is sterker en duurzamer dan wanneer de verbinding was geïsoleerd en in zijn ruwe vorm was gebruikt.

Risico's en voorzorgsmaatregelen

Er zijn niet veel bekende risico's wanneer het polymeer in slechts kleine hoeveelheden wordt gebruikt, zoals het geval is bij de meeste schilder- en lijmprojecten. De grootste problemen komen meestal voor de mensen die in laboratoria en magazijnen werken waar de verbinding in grote hoeveelheden wordt vervaardigd. Constante blootstelling aan grote hoeveelheden PVA is in verband gebracht met ademhalingsproblemen en huiduitslag. In de meeste gevallen zullen de symptomen verdwijnen zodra de blootstelling stopt, maar veel hangt in de eerste plaats af van individuele tolerantie en de duur van de blootstelling.