Polyvinyyliasetaatti on kestomuovipolymeeri, jota käytetään yleisesti liimoissa, maaleissa ja useissa teollisuusliimoissa. Polymeerit ovat olennaisesti suuria molekyylejä, jotka on liitetty yhteen siten, että ne ovat erittäin vahvoja ja kestäviä. Useimmat muovit ja synteettiset materiaalit sisältävät niitä. Polyvinyyliasetaatti, jota kutsutaan myös yleisesti nimellä “PVA” tai “PVAc”, on yleensä melko joustava ja sillä on vahva sitomiskyky, mikä on yksi tärkeimmistä syistä, miksi se on niin suosittu liiman kaltaisissa tuotteissa. Se on valmistettu vinyyliasetaatista ja sen kemiallinen kaava on (C4H6O2) n.
Kuinka se on tehty
PVA valmistetaan yleensä vinyyliasetaatin, joka on myös polymeeri, vapaiden radikaalien polymeroinnin avulla. Tutkijat eristävät tämän yhdisteen ensin ja käsittelevät sitä muuttaakseen sen rakennetta hieman. Useimmiten tämä tapahtuu vedessä. Vinyyliasetaatin monomeerimolekyylit reagoivat tyypillisesti, kun ne upotetaan veteen, ja luovat yleensä emulsion, joka on väriltään maitomaista. Emulsioneste voidaan useimmissa tapauksissa välittömästi käsitellä polyvinyyliasetaattipolymeeriksi poistamalla se vedestä ja antamalla sen stabiloitua huoneenlämpötilassa.
Fyysiset ominaisuudet
PVA on ensisijaisesti synteettinen hartsipolymeeri. Ei-polaarisen luonteensa vuoksi se on yleensä liukenematon veteen, öljyihin, rasvoihin tai bensiiniin. Tämä tekee siitä erittäin kestävän. Toisaalta se liukenee alkoholeihin, ketoneihin ja estereihin, joten tämä kestävyys ei ole rajoittamaton. Käytännössä tämä tarkoittaa sitä, että polymeeri ei syöpy tai heikkene märkänä, mutta sitä ei todennäköisesti pitäisi altistaa alkoholille tai vastaaville kemikaaleille, ainakaan pitkiä aikoja.
Yhdisteen moolimassa on 86.09 grammaa moolia kohti (g/mol). Esteriryhmät rakenteellisessa hilassaan tekevät siitä reaktiivisen emästen kanssa ja johtavat polyvinyylialkoholin (PVOH, PVA tai PVAL) ja etikkahapon (CH3COOH) muodostumiseen. Booriyhdisteet, kuten booraksi ja boorihappo, reagoivat myös polymeerin kanssa emäksisissä olosuhteissa, mikä johtaa monimutkaisen boraatti-lima-sakan muodostumiseen.
Käytä liimoissa
Yksi yleisimmistä paikoista löytää PVA on liimoissa. Saksalainen tutkija Fritz Klatte löysi polyvinyyliasetaatin ensimmäisen kerran sideaineena vuonna 1912, ja siitä lähtien sitä on käytetty erilaisissa olosuhteissa, joissa on huokoisia materiaaleja, kuten puuta ja paperia. Monet erilaiset liimatyypit tavallisista käsityöliimoista rakennusliuottimiin riippuvat ainakin osittain siitä, että tämä polymeeri on yhtä vahva kuin ne ovat. Sitä käytetään myös laajalti yleisten liimojen valmistuksessa, jotka tunnetaan yleisemmin puusepän- tai valkoisena liimana. Useimpien kotitalouksien liimojen ainesosaluettelon perusteellinen tarkastelu näyttää PVA: n jossain muodossa.
Muut yleiset käyttötavat
PVA: ta käytetään myös paperi- ja tekstiiliteollisuudessa pinnoitteiden valmistamiseen, jotka antavat kiiltävän kosketuksen pintoihin. Se on myös yleisesti osa lateksimaalien valmistusta. Näissä asetuksissa se auttaa muodostamaan kestävän pinnoitteen ja tukikalvon. Yhdistettä käytetään myös juuston suojakuorena tai -kuorena, jotta se olisi suojattu kosteudelta ja sieniltä.
Rooli teollisuudessa
Myös teollisuusvalmistajat ja -valmistajat käyttävät PVA: ta, mutta näissä tapauksissa sitä esiintyy yleisemmin nesteytetyn emulsion muodossa, joka voidaan lisätä koneiden pinnoitteisiin tai päällysteisiin tai voiteluaineeksi tiettyihin mekaanisiin toimintoihin. Polymeerillä on tyypillisesti korkea UV-säteilyn ja hapettumisen kestävyys, mikä tekee siitä hyvän valinnan useisiin ulko- ja korkean lämpötilan sovelluksiin. Se on polymeeri, jolla on hyvät ikääntymisominaisuudet, mutta joissakin tapauksissa sen vesiherkkyys voi olla ongelma. Tämä hoidetaan tyypillisesti muotoilemalla se pehmittimillä sen luotettavuuden ja vakauden lisäämiseksi.
Kun PVA sisällytetään emulsiopinnoitteisiin ja liimoihin, se muutetaan tavallisesti ensin polyvinyylialkoholiksi, joka on vesiliukoinen polymeeri. Tämä tehdään osittaisen hydrolyysin avulla. Tulos on vahvempi ja kestävämpi kuin jos yhdiste olisi eristetty ja käytetty raakana.
Riskit ja varotoimet
Ei ole monia tunnettuja riskejä, kun polymeeriä käytetään vain pieninä määrinä, kuten useimpien maalaus- ja liimausprojektien tapauksessa. Suurimmat ongelmat tulevat yleensä ihmisille, jotka työskentelevät laboratorioissa ja varastoissa, joissa yhdistettä todella valmistetaan suuria määriä. Jatkuva altistuminen runsaille PVA -määrille on yhdistetty hengitysvaikeuksiin ja ihottumiin. Useimmissa tapauksissa oireet häviävät, kun altistus lopetetaan, mutta paljon riippuu henkilökohtaisesta sietokyvystä ja altistumisen kestosta.