Il polivinilacetato è un polimero termoplastico comunemente usato in colle, vernici e numerosi adesivi industriali. I polimeri sono essenzialmente grandi molecole collegate tra loro in modo tale da essere molto forti e durevoli. La maggior parte delle materie plastiche e dei materiali sintetici li contengono. Il polivinilacetato, comunemente chiamato anche “PVA” o “PVAc”, tende ad essere abbastanza flessibile e ha una forte capacità di legame, che è uno dei motivi principali per cui è così popolare in prodotti come la colla. È composto da acetato di vinile e ha la formula chimica di (C4H6O2) n.
Com’è fatto
Il PVA viene normalmente prodotto attraverso la polimerizzazione a radicali liberi dell’acetato di vinile, che è anche un polimero. Gli scienziati isolano prima questo composto, quindi lo manipolano per modificarne leggermente la struttura. Il più delle volte questo accade in acqua. Le molecole monomeriche di acetato di vinile in genere reagiscono quando vengono immerse in acqua e di solito creano un’emulsione di colore bianco latte. Il fluido di emulsione può nella maggior parte dei casi essere processato istantaneamente come un polimero di acetato di polivinile rimuovendolo dall’acqua e lasciandolo stabilizzare a temperatura ambiente.
Proprietà fisiche
Il PVA è principalmente un polimero di resina sintetica. A causa della sua natura non polare, tende ad essere insolubile in acqua, oli, grassi o benzina. Questo lo rende molto resistente. D’altra parte, è solubile in alcoli, chetoni ed esteri, quindi questa durata non è senza limiti. In pratica, ciò significa che il polimero non si eroderà o si indebolirà quando è bagnato, ma probabilmente non dovrebbe essere esposto ad alcol o sostanze chimiche correlate, almeno non per lunghi periodi di tempo.
Il composto ha una massa molare di 86.09 grammi per mole (g/mol). I gruppi esteri nel suo reticolo strutturale lo rendono reattivo con gli alcali e porta alla formazione di alcol polivinilico (PVOH, PVA o PVAL) e acido acetico (CH3COOH). Anche i composti del boro come il borace e l’acido borico reagiscono con il polimero in ambienti alcalini, portando alla formazione di un complesso precipitato di borato-melma.
Uso nelle colle
Uno dei luoghi più comuni in cui trovare il PVA è nelle colle. Il polivinilacetato è stato scoperto per la prima volta da uno scienziato tedesco, il dottor Fritz Klatte, nel 1912 come agente legante, e da allora è stato utilizzato in una varietà di ambienti che coinvolgono materiali porosi come legno e carta. Molti diversi tipi di adesivi, dalle normali colle artigianali ai solventi da costruzione, dipendono almeno in parte da questo polimero per essere forte quanto lo sono. Trova largo impiego anche per la produzione di colle in genere, più comunemente note come colla da carpentiere o bianca. Un attento esame dell’elenco degli ingredienti della maggior parte degli adesivi domestici mostrerà il PVA in qualche forma.
Altri usi comuni
Il PVA viene utilizzato anche nell’industria cartaria e tessile per produrre rivestimenti che conferiscono un tocco brillante alle superfici. Fa comunemente parte anche della produzione di vernici al lattice. In queste impostazioni aiuta a formare un rivestimento resistente e un film di supporto. Il composto viene utilizzato anche come “guscio” protettivo per il formaggio per renderlo al riparo da umidità e funghi.
Ruolo nell’industria
Anche produttori e produttori industriali utilizzano il PVA, ma in questi casi si trova più comunemente sotto forma di emulsione liquefatta che può essere aggiunta a rivestimenti o rivestimenti per macchine, o come lubrificante per determinate attività meccaniche. Il polimero ha in genere un’elevata resistenza ai raggi UV e all’ossidazione, il che lo rende una buona scelta per numerose applicazioni all’aperto e ad alta temperatura. È un polimero con buone caratteristiche di invecchiamento, ma in alcuni casi la sua sensibilità all’acqua può essere un problema. Questo è tipicamente curato formulandolo con plastificanti per aumentarne l’affidabilità e la stabilità.
Quando il PVA viene incorporato nei rivestimenti in emulsione e negli adesivi, viene normalmente convertito prima in alcol polivinilico, che è un polimero solubile in acqua. Ciò avviene mediante idrolisi parziale. Il risultato è più forte e più durevole che se il composto fosse stato isolato e utilizzato nella sua forma grezza.
Rischi e precauzioni
Non ci sono molti rischi noti quando il polimero viene utilizzato solo in piccole quantità, come nel caso della maggior parte dei progetti di verniciatura e incollaggio. I problemi più grandi di solito arrivano alle persone che lavorano in laboratori e magazzini dove il composto viene effettivamente prodotto in grandi quantità. L’esposizione costante a volumi elevati di PVA è stata collegata a problemi respiratori ed eruzioni cutanee. Nella maggior parte dei casi i sintomi scompaiono una volta terminata l’esposizione, ma molto dipende in primo luogo dalla tolleranza individuale e dalla durata dell’esposizione.