Was ist Polyvinylacetat?

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 haltbar sind. Die meisten Kunststoffe und synthetischen Materialien enthalten sie. Polyvinylacetat, das allgemein auch als „PVA“ oder „PVAc“ bezeichnet wird, ist tendenziell recht flexibel und hat eine starke Bindungsfähigkeit, was einer der Hauptgründe dafür ist, dass es in Produkten wie Klebstoffen so beliebt ist. Es wird aus Vinylacetat hergestellt und hat die chemische Formel (C₄ H₆ O₂ )_n .

Wie es gemacht wird

PVA wird normalerweise durch 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. Meistens geschieht dies im Wasser. Monomermoleküle von Vinylacetat reagieren typischerweise, wenn sie in Wasser getaucht werden, und erzeugen normalerweise eine milchig weiße Emulsion. Die Emulsionsflüssigkeit kann in den meisten Fällen sofort als Polyvinylacetatpolymer verarbeitet werden, indem sie aus dem Wasser entfernt und bei Raumtemperatur stabilisiert wird.

Physikalische Eigenschaften

PVA ist in erster Linie ein synthetisches Harzpolymer. Aufgrund seiner unpolaren Natur neigt es dazu, in Wasser, Ölen, Fetten oder Benzin unlöslich zu sein. Dadurch ist es sehr langlebig. Andererseits ist es löslich in Alkoholen, Ketonen und Estern, so dass diese Haltbarkeit nicht ohne Grenzen ist. Praktisch bedeutet dies, dass das Polymer im nassen Zustand 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 (CH₃). KOOH). Auch Borverbindungen wie Borax und Borsäure reagieren unter alkalischen Bedingungen mit dem Polymer, was zur Bildung eines komplexen Borat-Schleim-Präzipitats führt.

Verwendung in Klebstoffen

Einer der häufigsten Orte, an denen PVA zu finden ist, sind Klebstoffe. Polyvinylacetat wurde erstmals 1912 von einem deutschen Wissenschaftler, Dr. Fritz Klatte, als Bindemittel entdeckt und seitdem in einer Vielzahl von Umgebungen mit porösen Materialien wie Holz und Papier verwendet. Viele verschiedene Arten von Klebstoffen, von normalen Bastelklebern bis hin zu Baulösungsmitteln, hängen zumindest teilweise von diesem Polymer ab, um so stark zu sein, wie sie sind. Es wird auch häufig zur Herstellung von allgemeinen Klebstoffen verwendet, die allgemein als Zimmermanns- oder Weißleim bekannt sind. Eine genaue Untersuchung der Zutatenliste der meisten Haushaltsklebstoffe zeigt PVA in irgendeiner Form.

Andere häufige Verwendungen

PVA wird auch in der Papier- und Textilindustrie zur Herstellung von Beschichtungen verwendet, die Oberflächen einen glänzenden Touch verleihen. Es ist auch ein Teil der Herstellung von Latexfarben. In diesen Umgebungen hilft es bei der Bildung einer zähen Beschichtung und eines unterstützenden Films. 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 findet man es häufiger in Form einer verflüssigten Emulsion, die Beschichtungen oder Abdeckungen für Maschinen oder als Schmiermittel für bestimmte mechanische Tätigkeiten zugesetzt werden kann. Das Polymer hat in der Regel 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 erreicht, um seine Zuverlässigkeit und Stabilität zu erhöhen.

Wenn PVA in Emulsionsbeschichtungen und Klebstoffe eingearbeitet wird, wird es normalerweise zuerst in Polyvinylalkohol umgewandelt, das ein wasserlösliches Polymer ist. Dies geschieht durch partielle Hydrolyse. Das Ergebnis ist stärker und haltbarer, als wenn die Verbindung isoliert und in ihrer Rohform verwendet worden wäre.

Risiken und Vorsichtsmaßnahmen

Es gibt nicht viele bekannte Risiken, wenn das Polymer nur in kleinen Mengen verwendet wird, wie es bei den meisten Mal- und Klebeprojekten der Fall ist. Die größten Probleme haben normalerweise die Menschen, die in Labors und Lagern arbeiten, wo die Verbindung tatsächlich in großen Mengen hergestellt wird. Die ständige Exposition gegenüber großen Mengen PVA wurde mit Atemwegsproblemen und Hautausschlägen in Verbindung gebracht. In den meisten Fällen verschwinden die Symptome, sobald die Exposition beendet wird, aber vieles hängt in erster Linie von der individuellen Verträglichkeit und der Dauer der Exposition ab.