Поливиниловый спирт
Поливиниловый спирт (Polyvinyl Alcohol, PVA) — это водорастворимый полимер с полукристаллической структурой и отличными плёночно-образующими свойствами, который широко применяется в производстве клеёв, текстильной промышленности, фармацевтике, изготовлении биоразлагаемых плёнок и косметических материалов. Данный полимер получают путём гидролиза поливинилацетата (Polyvinyl Acetate), поскольку прямая полимеризация винилового спирта невозможна.
Химическая структура поливинилового спирта
-
Повторяющееся звено полимера:
−CH₂–CH(OH)−ₙ -
Тип связи: линейная полимерная цепь с гидроксильными группами (–OH)
-
Источник получения: контролируемый гидролиз поливинилацетата (PVAc)
Степень гидролиза (полностью или частично гидролизованный) и молекулярная масса определяют растворимость, вязкость и конечное применение материала.
Физические и химические свойства поливинилового спирта
| Свойство | Значение / описание |
|---|---|
| Физическое состояние | Белый порошок или гранулы, без запаха |
| Растворимость в воде | Растворим в горячей воде (в зависимости от степени гидролиза) |
| pH 4%-го раствора | 5,0 – 7,0 (близкий к нейтральному) |
| Вязкость (4%-й раствор) | 3 – 60 cP (в зависимости от марки) |
| Молекулярная масса | От 13 000 до 200 000 дальтон |
| Температура плавления / разложения | 180 – 230 °C (разлагается до плавления) |
| Термическая и световая стабильность | Высокая при хранении в сухом состоянии |
| Плёночно-образующие свойства | Отличные, плёнки прозрачные и гибкие |
Области применения поливинилового спирта
Водорастворимые плёнки
-
Упаковка моющих средств, удобрений и лекарственных препаратов (покрытые таблетки)
Фармацевтическая и косметическая промышленность
-
Покрытие таблеток
-
Биологический клей
-
Загуститель в кремах и гелях
Клеи и покрытия
-
Древесные клеи
-
Водостойкие покрытия в картонной и бумажной промышленности
Текстильная и бумажная промышленность
-
Аппретирование пряжи
-
Формирование временных плёнок
-
Повышение прочности бумаги на разрыв
Биоразлагаемые композиты
-
Базовый полимер в смесях с крахмалом или целлюлозой
Формование гелей (гидрогелей)
-
Медицинские материалы и контактные линзы
Преимущества поливинилового спирта
-
Биоразлагаемый и экологически безопасный
-
Нетоксичен и безопасен для фармацевтических и косметических применений
-
Высокая химическая стабильность и совместимость с другими полимерами
-
Образует прозрачные, без запаха и устойчивые к разрыву плёнки
-
Возможность регулирования свойств за счёт изменения марки и степени гидролиза
Недостатки поливинилового спирта
-
Чувствителен к высокой влажности — плёнки ослабевают при длительном контакте с водой
-
Ограниченная термостойкость — разрушается при высоких температурах
-
Не имеет чёткой температуры плавления — вместо плавления происходит термическое разложение
-
Относительно более высокая стоимость по сравнению с обычными синтетическими полимерами
-
Реакционноспособен по отношению к некоторым солям и сильным щелочам
