Svojstva polivinil alkohola (PVA) određena su njegovim stupnjem polimerizacije (DP-često odgovara molekulskoj težini) i njegovim stupnjem hidrolize (DH-izraženim kao molarni postotak). Komercijalni PVA stupnjevi obično se označavaju kombinacijom ova dva parametra; na primjer, "PVA 17-88" označava prosječni stupanj polimerizacije od približno 1700 i stupanj hidrolize od 88%.
1. Struktura i klasifikacija
Stupanj polimerizacije (DP): Klasificira se u nekoliko stupnjeva: niski (20 000–35 000), srednji (120 000–150 000), visoki (170 000–220 000) i ultra-visoki (250 000–300 000). Kako se stupanj polimerizacije povećava, viskoznost otopine, čvrstoća-formiranja filma i otpornost na otapala se poboljšavaju, dok se topljivost smanjuje.
Stupanj hidrolize (DH): Tipične specifikacije uključuju tri glavne razine: 78%, 88% i 98%. Klase sa stupnjem hidrolize između 78% i 89% nazivaju se "djelomično hidrolizirani" i topljivi su u hladnoj vodi; stupnjevi koji prelaze 98% smatraju se "potpuno hidroliziranim" i zahtijevaju zagrijavanje na temperature iznad 85 stupnjeva kako bi se otopili. Stupanj hidrolize kritični je faktor koji utječe na učinkovitost primjene PVA; na primjer, PVA visoke -hidrolize često se koristi u proizvodnji filmova i vlakana.
2. Fizička svojstva
Toplinska svojstva: Talište je približno 230 stupnjeva. Iznad 100 stupnjeva, PVA postupno gubi boju i postaje krt; između 160 stupnjeva i 170 stupnjeva dolazi do dehidracije i eterifikacije, što rezultira gubitkom topljivosti u vodi; razgradnja počinje na 200 stupnjeva; a iznad 250 stupnjeva nastaju polimeri koji sadrže konjugirane dvostruke veze. Nedavne studije također su istraživale učinke mikrovalnog zračenja i temperature na strukturne karakteristike PVA.
Optička i električna svojstva: Indeks loma je u rasponu od 1,49 do 1,52. PVA pokazuje visoku električnu otpornost, obično unutar raspona (3,1–3,8) × 10⁷ Ω·cm. Uključivanjem nanokompozita putem dopinga, optički razmak između pojaseva, kao i linearna i nelinearna optička svojstva PVA mogu se podesiti, čineći ga prikladnim za razne optoelektroničke primjene.
Karakteristike otopine: Svojstva vodenih PVA otopina uvelike su pod utjecajem specifične kvalitete koja se koristi. Otopine visokih -stupnjeva hidrolize (npr. PVA 17-99) sklone su geliranju na niskim temperaturama. Nadalje, PVA otopine su vrlo osjetljive na prisutnost boraksa i borne kiseline; čak i tragovi ovih tvari mogu izazvati nepovratno geliranje.
3. Kemijska svojstva
Molekularni lanci polivinil alkohola bogati su hidroksilnim skupinama, pokazujući tipičnu reaktivnost poliola; stoga mogu proći kroz reakcije kao što su esterifikacija, eterifikacija i acetalizacija (npr. priprema polivinil butirala [PVB] i polivinil formala [PVFM]). Na primjer, priprema karboksi-modificiranog PVA uključuje kopolimerizaciju vinil acetata s akrilnom kiselinom, nakon čega slijedi alkoholiza, da bi se dobio PVA proizvod karakteriziran visokim stupnjem alkoholiziranosti, ali niskom kristalnošću i visokom topljivošću u vodi. PVA ima dobru otpornost na svjetlo i nije sklon starenju. Zapaljivo je i pri gorenju ispušta karakterističan miris.