Polivinilacetāts ir termoplastisks polimērs, ko parasti izmanto līmēs, krāsās un vairākās rūpnieciskajās līmēs. Polimēri būtībā ir lielas molekulas, kas savienotas kopā tā, ka tās ir ļoti spēcīgas un izturīgas. Lielākā daļa plastmasas un sintētisko materiālu tos satur. Polivinilacetāts, ko parasti dēvē arī par “PVA” vai “PVAc”, mēdz būt diezgan elastīgs un tam ir spēcīga saistīšanās spēja, kas ir viens no galvenajiem iemesliem, kāpēc tas ir tik populārs tādos produktos kā līme. Tas ir izgatavots no vinilacetāta, un tā ķīmiskā formula ir (C4H6O2)n.
Kā tas ir izgatavots
PVS parasti ražo, izmantojot brīvo radikāļu polimerizāciju vinilacetātam, kas arī ir polimērs. Zinātnieki vispirms izolē šo savienojumu, pēc tam manipulē ar to, lai nedaudz mainītu tā struktūru. Lielāko daļu laika tas notiek ūdenī. Vinilacetāta monomēru molekulas parasti reaģē, kad tās ir iegremdētas ūdenī, un parasti veido emulsiju, kas ir pienaini baltā krāsā. Emulsijas šķidrumu vairumā gadījumu var uzreiz apstrādāt kā polivinilacetāta polimēru, noņemot to no ūdens un ļaujot tam stabilizēties istabas temperatūrā.
Fiziskās īpašības
PVA galvenokārt ir sintētisko sveķu polimērs. Tā nepolārā rakstura dēļ tas mēdz nešķīst ūdenī, eļļās, taukos vai benzīnā. Tas padara to ļoti izturīgu. No otras puses, tas šķīst spirtos, ketonos un esteros, tāpēc šī izturība nav bez ierobežojumiem. Praktiski runājot, tas nozīmē, ka polimērs slapjš nesabodēs un nekļūs vājāks, taču, iespējams, to nevajadzētu pakļaut alkoholam vai radniecīgām ķīmiskām vielām, vismaz ne ilgu laiku.
Savienojuma molārā masa ir 86.09 grami uz molu (g/mol). Estera grupas tā strukturālajā režģī padara to reaģējošu ar sārmiem un izraisa polivinilspirta (PVOH, PVA vai PVAL) un etiķskābes (CH3COOH) veidošanos. Bora savienojumi, piemēram, boraks un borskābe, arī reaģē ar polimēru sārmainā stāvoklī, izraisot kompleksu borāta-slumu nogulsnes veidošanos.
Izmantot līmēs
Viena no visizplatītākajām vietām, kur atrast PVA, ir līmes. Polivinilacetātu 1912. gadā kā saistvielu pirmo reizi atklāja vācu zinātnieks Dr. Frics Klatte, un kopš tā laika tas ir izmantots dažādos apstākļos, kuros izmantoti poraini materiāli, piemēram, koks un papīrs. Daudzu dažādu veidu līmes, sākot no parastajām amatniecības līmēm un beidzot ar celtniecības šķīdinātājiem, vismaz daļēji ir atkarīgas no tā, vai šis polimērs ir tikpat stiprs kā tie ir. To plaši izmanto arī vispārējo līmju ražošanai, kas vairāk pazīstamas kā galdnieka vai baltā līme. Rūpīgi pārbaudot vairuma mājsaimniecības līmju sastāvdaļu sarakstu, PVS būs redzams kaut kādā veidā.
Citi izplatīti lietojumi
PVA tiek izmantots arī papīra un tekstila rūpniecībā, lai ražotu pārklājumus, kas piešķir virsmām spīdīgu pieskārienu. Tā parasti ir arī daļa no lateksa krāsu ražošanas. Šajos iestatījumos tas palīdz veidot izturīgu pārklājumu un atbalsta plēvi. Savienojumu izmanto arī kā siera aizsargapvalku vai apvalku, lai to pasargātu no mitruma un sēnītēm.
Loma rūpniecībā
Rūpnieciskie ražotāji un ražotāji izmanto arī PVS, taču šajos gadījumos tas biežāk sastopams sašķidrinātas emulsijas veidā, ko var pievienot mašīnu pārklājumiem vai pārklājumiem, vai kā smērvielu noteiktām mehāniskām darbībām. Polimēram parasti ir augsta izturība pret UV stariem un oksidāciju, kas padara to par labu izvēli vairākiem āra un augstas temperatūras lietojumiem. Tas ir polimērs ar labām novecošanas īpašībām, taču dažos gadījumos tā jutīgums pret ūdeni var radīt problēmas. Par to parasti rūpējas, formulējot to ar plastifikatoriem, lai palielinātu tā uzticamību un stabilitāti.
Kad PVS tiek iekļauts emulsijas pārklājumos un līmēs, tas parasti vispirms tiek pārveidots par polivinilspirtu, kas ir ūdenī šķīstošs polimērs. To veic ar daļēju hidrolīzi. Rezultāts ir stiprāks un izturīgāks nekā tad, ja savienojums būtu izolēts un izmantots neapstrādātā veidā.
Riski un piesardzības pasākumi
Nav daudz zināmu risku, ja polimēru izmanto tikai nelielos daudzumos, kā tas ir lielākajā daļā krāsošanas un līmēšanas projektu. Lielākās problēmas parasti rodas cilvēkiem, kuri strādā laboratorijās un noliktavās, kur maisījumu faktiski ražo lielos daudzumos. Pastāvīga pakļaušana lielam PVA daudzumam ir saistīta ar elpošanas problēmām un ādas izsitumiem. Vairumā gadījumu simptomi izzudīs, kad iedarbība tiek pārtraukta, taču daudz kas ir atkarīgs no individuālās tolerances un iedarbības ilguma.