Polyvinylacetaat (PVA) Begrijpen: Eigenschappen, Toepassingen En Voordelen

Polyvinylacetaat is een thermoplastisch polymere dat veel gebruikt wordt in lijmen, verf en een aantal industriële lijmmiddelen. Polymeren zijn essentieel grote moleculen die op een zodanige manier aan elkaar gekoppeld zijn dat ze zeer sterk en duurzaam zijn. De meeste kunststoffen en synthetische materialen bevatten ze. Polyvinylacetaat, ook vaak aangeduid als 'PVA' of 'PVAc', is tamelijk flexibel en heeft een sterke hechtingscapaciteit, wat een van de hoofdredenen is waarom het zo populair is in producten als lijm. Het wordt gemaakt van vinylacetaat en heeft de chemische formule (C₄H₆O₂)_n.

Productie

PVA wordt normaal geproduceerd door vrije-radical polymerisatie van vinylacetaat, wat ook een polymere is. Wetenschappers isoleren deze verbinding eerst, en manipuleren deze vervolgens om de structuur licht te veranderen. Meestal gebeurt dit in water. Monomeermoleculen van vinylacetaat reageren meestal wanneer ze in water gedoopt zijn, en creëren meestal een emulsie die melkwit van kleur is. De emulsievloeistof kan in de meeste gevallen direct verwerkt worden tot een polyvinylacetaat polymere door het uit het water te halen en het te laten stabiliseren bij kamertemperatuur.

Fysieke Eigenschappen

PVA is primair een synthetische hars polymere. Vanwege zijn apolaire aard is het onoplosbaar in water, oliën, vetten of benzine. Dit maakt het zeer duurzaam. Aan de andere kant is het wel oplosbaar in alcoholen, ketonen en esters, dus deze duurzaamheid heeft zijn grenzen. In de praktijk betekent dit dat het polymere niet eroedeert of zwakker wordt als het nat wordt, maar het mag waarschijnlijk niet langdurig aan alcohol of gerelateerde chemicaliën blootgesteld worden.

De verbinding heeft een molaire massa van 86,09 gram per mol (g/mol). The estergroepen in zijn structuur rooster maken het reactief met basen, en leiden tot de vorming van polyvinylalcohol (PVOH, PVA, of PVAL) en azijnzuur (CH₃COOH). Boorverbindingen zoals borax en boorzuur reageren ook met het polymere onder alkalische omstandigheden, wat leidt tot de vorming van een complex boraat-slijm-neerslag.

Gebruik In Lijmen

Een van de meest voorkomende toepassingen van PVA is in lijmen. Polyvinylacetaat werd voor het eerst ontdekt door de Duitse wetenschapper Dr. Fritz Klatte in 1912 als bindmiddel, en sindsdien wordt het in diverse toepassingen met poreuze materialen zoals hout en papier gebruikt. Veel verschillende soorten lijmmiddelen, van gewone hobbylijm tot constructieloplosmiddelen, zijn ten minste deels afhankelijk van dit polymere voor hun kracht. Het wordt ook breed gebruikt voor de productie van algemene lijmmiddelen, beter bekend als timmerlijm of witte lijm. Een nauwkeurige inspectie van de ingrediëntenlijst van de meeste huishoudelijke lijmen toont PVA in een of andere vorm.

Andere Veelvoorkomende Toepassingen

PVA wordt ook in de papier- en textielindustrie gebruikt om coatingen te produceren die een glanzende afwerking geven. Het is vaak onderdeel van de productie van latexverven. In deze toepassingen helpt het een zachte coating en een ondersteunende film te vormen. De verbinding wordt ook gebruikt als een beschermende 'schil' of omhulling voor kaas om het veilig te stellen tegen vocht en schimmels.

Rol In De Industrie

Industriële fabrikanten gebruiken PVA ook, maar dan vaker in de vorm van een vloeibare emulsie die aan coatingen of bedekkingen voor machines toegevoegd kan worden, of als smeringsmiddel voor bepaalde mechanische activiteiten. Het polymere heeft doorgaans een hoge weerstand tegen UV-straling en oxidatie, wat het een goede keuze maakt voor diverse buiten- en hightemperatuur toepassingen. Het is een polymere met goede verouderingseigenschappen, maar in sommige gevallen kan de watergevoeligheid wel een probleem zijn. Dit wordt meestal opgelost door het te formuleren met plastificateurs om de betrouwbaarheid en stabiliteit te vergroten.

Wanneer PVA in emulsiecoatingen en lijmmiddelen geïntegreerd wordt, wordt het normaal eerst geconverteerd tot polyvinylalcohol, een wateroplosbaar polymere. Dit gebeurt door middel van partiële hydrolyse. Het resultaat is sterker en duurzamer dan als de verbinding geïsoleerd in rauwe vorm was gebruikt.

Risico's En Voorzorgsmaatregelen

Er zijn niet veel bekende risico's wanneer het polymere in kleine hoeveelheden wordt gebruikt, zoals bij de meeste schilder- en lijmprojecten. De grootste problemen komen meestal voor bij mensen die in labo's en magazijnen werken waar de verbinding in grote hoeveelheden geproduceerd wordt. Constante blootstelling aan zware volumes PVA is gelinkt aan ademhalingsproblemen en huduitslag. In de meeste gevallen verdwijnen de symptomen na beëindiging van de blootstelling, maar veel hangt af van individuele tolerantie en de duur van de blootstelling.