Οι ιδιότητες της πολυβινυλικής αλκοόλης (PVA) καθορίζονται από τον βαθμό πολυμερισμού της (DP{0}}συχνά αντιστοιχεί στο μοριακό βάρος) και τον βαθμό υδρόλυσης της (DH-εκφρασμένη ως μοριακό ποσοστό). Οι εμπορικοί βαθμοί PVA χαρακτηρίζονται συνήθως από έναν συνδυασμό αυτών των δύο παραμέτρων. Για παράδειγμα, το "PVA 17-88" υποδεικνύει μέσο βαθμό πολυμερισμού περίπου 1.700 και βαθμό υδρόλυσης 88%.
1. Δομή και ταξινόμηση
Βαθμός Πολυμερισμού (DP): Ταξινομείται σε διάφορες κατηγορίες: χαμηλός (20.000–35.000), μεσαίος (120.000–150.000), υψηλός (170.000–220.000) και υπερ{12}}υψηλός (250.000–300.0). Καθώς ο βαθμός πολυμερισμού αυξάνεται, το ιξώδες του διαλύματος, η ισχύς σχηματισμού μεμβράνης{{18} και η αντίσταση του διαλύτη βελτιώνονται, ενώ η διαλυτότητα μειώνεται.
Βαθμός Υδρόλυσης (DH): Οι τυπικές προδιαγραφές περιλαμβάνουν τρία κύρια επίπεδα: 78%, 88% και 98%. Οι ποιότητες με βαθμό υδρόλυσης μεταξύ 78% και 89% ονομάζονται "μερικώς υδρολυμένες" και είναι διαλυτές σε κρύο νερό. ποιότητες που υπερβαίνουν το 98% θεωρούνται "πλήρως υδρολυμένες" και απαιτούν θέρμανση σε θερμοκρασίες άνω των 85 βαθμών για να διαλυθούν. Ο βαθμός υδρόλυσης είναι ένας κρίσιμος παράγοντας που επηρεάζει την απόδοση εφαρμογής του PVA. Για παράδειγμα, το PVA υψηλής υδρόλυσης χρησιμοποιείται συχνά στην κατασκευή μεμβρανών και ινών.
2. Φυσικές Ιδιότητες
Θερμικές ιδιότητες: Το σημείο τήξης είναι περίπου 230 μοίρες. Πάνω από 100 μοίρες, το PVA υφίσταται σταδιακά αποχρωματισμό και ευθραυστότητα. μεταξύ 160 και 170 μοιρών, εμφανίζεται αφυδάτωση και αιθεροποίηση, με αποτέλεσμα απώλεια υδατοδιαλυτότητας. Η αποσύνθεση αρχίζει στους 200 βαθμούς. και πάνω από 250 βαθμούς, σχηματίζονται πολυμερή που περιέχουν συζευγμένους διπλούς δεσμούς. Πρόσφατες μελέτες έχουν επίσης διερευνήσει τις επιπτώσεις της ακτινοβολίας μικροκυμάτων και της θερμοκρασίας στα δομικά χαρακτηριστικά του PVA.
Οπτικές και ηλεκτρικές ιδιότητες: Ο δείκτης διάθλασης κυμαίνεται από 1,49 έως 1,52. Το PVA εμφανίζει υψηλή ηλεκτρική ειδική αντίσταση, που συνήθως εμπίπτει στην περιοχή (3,1–3,8) × 107 Ω·cm. Με την ενσωμάτωση νανοσύνθετων μέσω του ντόπινγκ, το οπτικό διάκενο ζώνης καθώς και οι γραμμικές και μη γραμμικές οπτικές ιδιότητες του PVA μπορούν να συντονιστούν, καθιστώντας το κατάλληλο για διάφορες οπτοηλεκτρονικές εφαρμογές.
Χαρακτηριστικά διαλύματος: Οι ιδιότητες των υδατικών διαλυμάτων PVA επηρεάζονται σε μεγάλο βαθμό από τη συγκεκριμένη ποιότητα που χρησιμοποιείται. Διαλύματα υψηλών{{1}βαθμών υδρόλυσης (π.χ. PVA 17-99) είναι επιρρεπή σε ζελατινοποίηση σε χαμηλές θερμοκρασίες. Επιπλέον, τα διαλύματα PVA είναι πολύ ευαίσθητα στην παρουσία βόρακα και βορικού οξέος. Ακόμη και ελάχιστες ποσότητες αυτών των ουσιών μπορούν να προκαλέσουν μη αναστρέψιμη ζελατινοποίηση.
3. Χημικές ιδιότητες
Οι μοριακές αλυσίδες της πολυβινυλικής αλκοόλης είναι πλούσιες σε ομάδες υδροξυλίου, που εμφανίζουν την τυπική αντιδραστικότητα των πολυολών. Έτσι, μπορούν να υποστούν αντιδράσεις όπως εστεροποίηση, αιθεροποίηση και ακεταλίωση (π.χ. παρασκευή πολυβινυλοβουτυράλης [PVB] και πολυβινυλ φορμάλης [PVFM]). Για παράδειγμα, η παρασκευή του καρβοξυλ-τροποποιημένου PVA περιλαμβάνει τον συμπολυμερισμό οξικού βινυλεστέρα με ακρυλικό οξύ, ακολουθούμενο από αλκοόλυση, για να δώσει ένα προϊόν PVA που χαρακτηρίζεται από υψηλό βαθμό αλκοόλυσης, αλλά χαμηλή κρυσταλλικότητα και υψηλή υδατοδιαλυτότητα. Το PVA έχει καλή αντοχή στο φως και δεν είναι επιρρεπές στη γήρανση. Είναι εύφλεκτο και αναδύει μια χαρακτηριστική οσμή όταν καίγεται.