Mar 02, 2026

Fyzikálno-chemické vlastnosti polyvinylalkoholu

Zanechajte správu

Vlastnosti polyvinylalkoholu (PVA) sú určené stupňom jeho polymerizácie (DP-často zodpovedajúci molekulovej hmotnosti) a stupňom hydrolýzy (DH-vyjadrený v molárnych percentách). Komerčné druhy PVA sa zvyčajne označujú kombináciou týchto dvoch parametrov; napríklad "PVA 17-88" označuje priemerný stupeň polymerizácie približne 1 700 a stupeň hydrolýzy 88 %.

 

1. Štruktúra a klasifikácia
Stupeň polymerizácie (DP): Zaradený do niekoľkých stupňov: nízky (20 000 – 35 000), stredný (120 000 – 150 000), vysoký (170 000 – 220 000) a ultra{12}}vysoký (250 000 – 300 000). So zvyšujúcim sa stupňom polymerizácie sa zlepšuje viskozita roztoku, pevnosť pri vytváraní filmu{18} a odolnosť voči rozpúšťadlám, zatiaľ čo rozpustnosť klesá.

Stupeň hydrolýzy (DH): Typické špecifikácie zahŕňajú tri hlavné úrovne: 78 %, 88 % a 98 %. Typy so stupňom hydrolýzy medzi 78 % a 89 % sa označujú ako "čiastočne hydrolyzované" a sú rozpustné v studenej vode; triedy presahujúce 98 % sa považujú za "úplne hydrolyzované" a na rozpustenie vyžadujú zahriatie na teploty nad 85 stupňov. Stupeň hydrolýzy je kritickým faktorom ovplyvňujúcim aplikačnú výkonnosť PVA; napríklad PVA s vysokou-hydrolýzou sa často používa pri výrobe fólií a vlákien.

 

2. Fyzikálne vlastnosti
Tepelné vlastnosti: Teplota topenia je približne 230 stupňov. Pri teplote vyššej ako 100 stupňov PVA postupne mení farbu a krehne; medzi 160 stupňami a 170 stupňami dochádza k dehydratácii a éterifikácii, čo vedie k strate rozpustnosti vo vode; rozklad začína pri 200 stupňoch; a nad 250 stupňov sa tvoria polyméry obsahujúce konjugované dvojité väzby. Nedávne štúdie tiež skúmali účinky mikrovlnného žiarenia a teploty na štrukturálne charakteristiky PVA.
Optické a elektrické vlastnosti: Index lomu sa pohybuje od 1,49 do 1,52. PVA vykazuje vysoký elektrický odpor, typicky spadajúci do rozsahu (3,1–3,8) × 10⁷ Ω·cm. Začlenením nanokompozitov prostredníctvom dopingu je možné vyladiť optickú bandgap, ako aj lineárne a nelineárne optické vlastnosti PVA, vďaka čomu je vhodný pre rôzne optoelektronické aplikácie.
Charakteristika roztoku: Vlastnosti vodných roztokov PVA sú silne ovplyvnené špecifickou použitou kvalitou. Roztoky s vysokým-stupňom hydrolýzy (napr. PVA 17-99) sú náchylné na gélovatenie pri nízkych teplotách. Okrem toho sú roztoky PVA vysoko citlivé na prítomnosť bóraxu a kyseliny boritej; dokonca aj stopové množstvá týchto látok môžu spustiť nevratnú geláciu.

 

3. Chemické vlastnosti
Molekulové reťazce polyvinylalkoholu sú bohaté na hydroxylové skupiny, ktoré vykazujú typickú reaktivitu polyolov; teda môžu podstúpiť reakcie, ako je esterifikácia, éterifikácia a acetalizácia (napr. príprava polyvinylbutyralu [PVB] a polyvinylformalu [PVFM]). Napríklad príprava karboxy-modifikovaného PVA zahŕňa kopolymerizáciu vinylacetátu s kyselinou akrylovou, po ktorej nasleduje alkoholýza, čím sa získa produkt PVA charakterizovaný vysokým stupňom alkoholýzy, ale nízkou kryštalinitou a vysokou rozpustnosťou vo vode. PVA má dobrú odolnosť voči svetlu a nie je náchylný na starnutie. Je horľavý a pri horení vydáva výrazný zápach.

Zaslať požiadavku