Polivinil acetat je termoplastični polimer koji se obično koristi u ljepilima, bojama i brojnim industrijskim ljepilima. Polimeri su u biti velike molekule međusobno povezane na takav način da su vrlo jaki i izdržljivi. Većina plastike i sintetičkih materijala ih sadrži. Polivinil acetat, koji se također obično naziva “PVA” ili “PVAc”, obično je prilično fleksibilan i ima jaku sposobnost vezivanja, što je jedan od glavnih razloga zašto je toliko popularan u proizvodima poput ljepila. Izrađen je od vinil acetata i ima kemijsku formulu (C4H6O2)n.
Kako se pravi
PVA se obično proizvodi polimerizacijom slobodnih radikala vinil acetata, koji je također polimer. Znanstvenici prvo izoliraju ovaj spoj, a zatim njime manipuliraju kako bi malo promijenili njegovu strukturu. Većinu vremena to se događa u vodi. Monomerne molekule vinil acetata obično reagiraju kada su potopljene u vodu i obično stvaraju emulziju mliječno bijele boje. Tekućina emulzije se u većini slučajeva može trenutno obraditi kao polivinil acetatni polimer uklanjanjem iz vode i dopuštanjem da se stabilizira na sobnoj temperaturi.
Fizička svojstva
PVA je prvenstveno polimer sintetičke smole. Zbog svoje nepolarne prirode, obično je netopiv u vodi, uljima, mastima ili benzinu. To ga čini vrlo izdržljivim. S druge strane, topiv je u alkoholima, ketonima i esterima, pa ta trajnost nije bez granica. Praktično govoreći, to znači da polimer neće erodirati ili oslabiti kada je vlažan, ali vjerojatno ne bi trebao biti izložen alkoholu ili srodnim kemikalijama, barem ne dulje vrijeme.
Spoj ima molarnu masu od 86.09 grama po molu (g/mol). Esterske skupine u njegovoj strukturnoj rešetki čine ga reaktivnim s lužinama i dovode do stvaranja polivinil alkohola (PVOH, PVA ili PVAL) i octene kiseline (CH3COOH). Spojevi bora poput boraksa i borne kiseline također reagiraju s polimerom pod alkalnim uvjetima, što dovodi do stvaranja složenog borat-sluz-taloga.
Upotreba u ljepilima
Jedno od najčešćih mjesta za pronalaženje PVA je ljepila. Polivinil acetat je prvi otkrio njemački znanstvenik dr. Fritz Klatte 1912. godine kao vezivo, a od tada se koristi u raznim okruženjima koja uključuju porozne materijale poput drveta i papira. Mnoge različite vrste ljepila, od običnih zanatskih ljepila do građevinskih otapala, barem djelomično ovise o tome da ovaj polimer bude jak kao što jesu. Također se naširoko koristi za proizvodnju općih ljepila, poznatijih kao stolarsko ili bijelo ljepilo. Pomno ispitivanje popisa sastojaka većine kućanskih ljepila pokazat će PVA u nekom obliku.
Druge uobičajene upotrebe
PVA se također koristi u papirnoj i tekstilnoj industriji za proizvodnju premaza koji daju sjajni dodir površinama. Obično je također dio proizvodnje lateks boja. U ovim postavkama pomaže u formiranju čvrstog premaza i potpornog filma. Spoj se također koristi kao zaštitna “ljuska” ili omotač za sir kako bi bio siguran od vlage i gljivica.
Uloga u industriji
Industrijski proizvođači i proizvođači također koriste PVA, ali se u tim slučajevima češće nalazi u obliku ukapljene emulzije koja se može dodati premazima ili oblogama za strojeve, ili kao mazivo za određene mehaničke aktivnosti. Polimer obično ima visoku otpornost na UV zrake i oksidaciju, što ga čini dobrim izborom za brojne vanjske i visokotemperaturne primjene. To je polimer s dobrim karakteristikama starenja, ali u nekim slučajevima može biti problem njegova osjetljivost na vodu. Za to se obično brine formuliranje plastifikatora kako bi se povećala njegova pouzdanost i stabilnost.
Kada se PVA ugradi u emulzijske premaze i ljepila, obično se prvo pretvara u polivinil alkohol, koji je polimer topiv u vodi. To se postiže djelomičnom hidrolizom. Rezultat je jači i trajniji nego da je spoj izoliran i korišten u sirovom obliku.
Rizici i mjere opreza
Nema mnogo poznatih rizika kada se polimer koristi u samo malim količinama, kao što je slučaj s većinom projekata bojanja i lijepljenja. Najveći problemi obično dolaze ljudima koji rade u laboratorijima i skladištima gdje se smjesa zapravo proizvodi u velikim količinama. Stalna izloženost velikim količinama PVA povezana je s respiratornim problemima i osipom na koži. U većini slučajeva simptomi će nestati nakon što izlaganje prestane, ali puno ovisi o individualnoj toleranciji i trajanju izloženosti prije svega.