Polyvinylacetat ist ein thermoplastisches Polymer, das üblicherweise in Klebstoffen, Farben und einer Reihe von Industrieklebstoffen verwendet wird. Polymere sind im Wesentlichen große Moleküle, die so miteinander verbunden sind, dass sie sehr stark und langlebig sind. Die meisten Kunststoffe und Kunststoffe enthalten sie. Polyvinylacetat, das auch allgemein als „PVA“ oder „PVAc“ bezeichnet wird, ist in der Regel ziemlich flexibel und hat eine starke Bindungsfähigkeit, was einer der Hauptgründe dafür ist, dass es in Produkten wie Klebstoffen so beliebt ist. Es besteht aus Vinylacetat und hat die chemische Formel (C4H6O2)n.
Wie es gemacht wird
PVA wird normalerweise durch die radikalische Polymerisation von Vinylacetat hergestellt, das ebenfalls ein Polymer ist. Wissenschaftler isolieren diese Verbindung zuerst und manipulieren sie dann, um ihre Struktur leicht zu verändern. Dies geschieht meistens im Wasser. Monomermoleküle von Vinylacetat reagieren normalerweise, wenn sie in Wasser eingetaucht werden, und bilden normalerweise eine milchig-weiße Emulsion. Die Emulsionsflüssigkeit kann in den meisten Fällen sofort als Polyvinylacetat-Polymer verarbeitet werden, indem sie aus dem Wasser entfernt und bei Raumtemperatur stabilisiert wird.
Physikalische Eigenschaften
PVA ist in erster Linie ein Kunstharzpolymer. Aufgrund seiner unpolaren Natur neigt es dazu, in Wasser, Ölen, Fetten oder Benzin unlöslich zu sein. Dadurch ist es sehr langlebig. Andererseits ist es in Alkoholen, Ketonen und Estern löslich, sodass diese Haltbarkeit nicht ohne Grenzen ist. Praktisch bedeutet dies, dass das Polymer bei Nässe nicht erodiert oder schwächer wird, aber es sollte wahrscheinlich nicht Alkohol oder verwandten Chemikalien ausgesetzt werden, zumindest nicht für längere Zeit.
Die Verbindung hat eine Molmasse von 86.09 Gramm pro Mol (g/mol). Die Estergruppen in seinem Strukturgitter machen es mit Alkalien reaktiv und führen zur Bildung von Polyvinylalkohol (PVOH, PVA oder PVAL) und Essigsäure (CH3COOH). Borverbindungen wie Borax und Borsäure reagieren auch unter alkalischen Bedingungen mit dem Polymer, was zur Bildung eines komplexen Borat-Schleim-Niederschlags führt.
Verwendung in Klebstoffen
Einer der häufigsten Orte, an denen PVA zu finden ist, sind Klebstoffe. Polyvinylacetat wurde erstmals 1912 von dem deutschen Wissenschaftler Dr. Fritz Klatte als Bindemittel entdeckt und wird seither in verschiedenen Bereichen mit porösen Materialien wie Holz und Papier eingesetzt. Viele verschiedene Arten von Klebstoffen, von normalen Bastelklebern bis hin zu Baulösemitteln, hängen zumindest teilweise davon ab, dass dieses Polymer so stark ist, wie sie es sind. Es wird auch häufig für die Herstellung von allgemeinen Klebstoffen verwendet, die besser als Zimmermanns- oder Weißleim bekannt sind. Eine genaue Untersuchung der Zutatenliste der meisten Haushaltsklebstoffe wird PVA in irgendeiner Form zeigen.
Andere häufige Verwendungen
PVA wird auch in der Papier- und Textilindustrie verwendet, um Beschichtungen herzustellen, die Oberflächen einen glänzenden Touch verleihen. Es ist auch häufig Teil der Herstellung von Latexfarben. In diesen Einstellungen hilft es, eine zähe Beschichtung und einen stützenden Film zu bilden. Die Verbindung wird auch als schützende „Hülle“ oder Hülle für Käse verwendet, um ihn vor Feuchtigkeit und Pilzen zu schützen.
Rolle in der Industrie
Auch industrielle Hersteller und Produzenten verwenden PVA, aber in diesen Fällen kommt es häufiger in Form einer verflüssigten Emulsion vor, die Beschichtungen oder Abdeckungen von Maschinen zugesetzt werden kann oder als Schmiermittel für bestimmte mechanische Aktivitäten. Das Polymer hat typischerweise eine hohe Beständigkeit gegen UV-Strahlen und Oxidation, was es zu einer guten Wahl für eine Reihe von Außen- und Hochtemperaturanwendungen macht. Es ist ein Polymer mit guten Alterungseigenschaften, aber in einigen Fällen kann seine Wasserempfindlichkeit ein Problem sein. Dies wird normalerweise durch die Formulierung mit Weichmachern sichergestellt, um die Zuverlässigkeit und Stabilität zu erhöhen.
Wenn PVA in Emulsionsbeschichtungen und Klebstoffe eingearbeitet wird, wird es normalerweise zuerst in Polyvinylalkohol umgewandelt, bei dem es sich um ein wasserlösliches Polymer handelt. Dies geschieht durch partielle Hydrolyse. Das Ergebnis ist stärker und haltbarer, als wenn die Verbindung isoliert und in ihrer rohen Form verwendet worden wäre.
Risiken und Vorsichtsmaßnahmen
Es gibt nicht viele bekannte Risiken, wenn das Polymer nur in geringen Mengen verwendet wird, wie es bei den meisten Lackier- und Klebeprojekten der Fall ist. Die größten Probleme haben normalerweise die Leute, die in Labors und Lagern arbeiten, in denen die Verbindung tatsächlich in großen Mengen hergestellt wird. Die ständige Exposition gegenüber großen Mengen an PVA wurde mit Atemwegsproblemen und Hautausschlägen in Verbindung gebracht. In den meisten Fällen verschwinden die Symptome nach Beendigung der Exposition, aber vieles hängt in erster Linie von der individuellen Verträglichkeit und der Dauer der Exposition ab.