Поливинилацетат

ПВА, клей для пористых материалов.

Химическое соединение

Поливинилацетат ( ПВА , ПВА , поли(этенилэтаноат) ), широко известный как столярный клей , клей ПВА , белый клей , столярный клей , школьный клей или клей Элмера в США, представляет собой широко доступный клей, используемый для пористых материалов, таких как дерево. , бумага и ткань. Алифатический каучуковый синтетический полимер с формулой (C ₄ H ₆ O ₂ ) _n , он принадлежит к семейству поливиниловых эфиров с общей формулой -[RCOOCHCH ₂ ]-. Это разновидность термопластика . ^[1]

Характеристики

Степень полимеризации поливинилацетата обычно составляет от 100 до 5000, а его эфирные группы чувствительны к гидролизу основаниями и медленно превращают ПВА в поливиниловый спирт и уксусную кислоту .

Температура стеклования поливинилацетата составляет от 30 до 45 °C в зависимости от молекулярной массы.

Дисперсии ПВА, такие как Elmer's Glue-All, содержат поливиниловый спирт в качестве защитного коллоида. В щелочных условиях соединения бора , такие как борная кислота или бура , вызывают сшивание поливинилового спирта , образуя липкие осадки или игрушки, такие как слизь и флаббер .

Ряд микроорганизмов могут разлагать поливинилацетат. Чаще всего повреждение вызывают нитчатые грибы ; однако водоросли , дрожжи , лишайники и бактерии также могут разлагать поливинилацетат. ^[2]

Открытие

Поливинилацетат был открыт в Германии в 1912 году Фрицем Клатте . ^[3]

Мономер, винилацетат , был впервые произведен в промышленном масштабе путем добавления уксусной кислоты к ацетилену с помощью соли ртути (I), ^[4] , но в настоящее время его в основном производят путем катализируемого палладием окислительного присоединения уксусной кислоты к этилену .

Подготовка

ПВА — виниловый полимер . Поливинилацетат получают полимеризацией мономера винилацетата ( свободнорадикальная виниловая полимеризация мономера винилацетата ).

Приложения

В виде дисперсии в воде (обычно эмульсии) препараты ПВА применяют в качестве клеев для пористых материалов, особенно для дерева , бумаги и ткани , а также в качестве уплотнителя для пористого строительного камня, в частности песчаника . ^[5]

Использование:

• В качестве клея для дерева ПВА известен как «белый клей», а желтый — как «столярный клей».
• В качестве клея для бумаги при переработке бумажной упаковки.
• В переплетном деле и книжном искусстве из-за своей гибкой, прочной связи и некислотной природы (в отличие от многих других полимеров). Использование ПВА на Палимпсесте Архимеда в 20 веке сильно затруднило задачу распаковки книги, а также сохранения и отображения страниц в начале 21 века, отчасти потому, что клей был прочнее, чем пергамент, который он скреплял. ^[6]
• В рукоделии .
• В качестве клея для конвертов .
• В качестве клея для обоев .
• В качестве грунтовки для гипсокартона и других оснований.
• В качестве основы жевательной резинки . ^[7]
• В качестве клея для сигаретной бумаги . ^[8]
• В качестве покровного слоя на сыре Гауда . ^[9]

Жесткий гомополимер ПВА, но в основном более мягкий сополимер , комбинация винилацетата и этилена, винилацетат этилен (ВАЭ), также используется в покрытиях для бумаги , красках и других промышленных покрытиях, в качестве связующего в нетканых материалах , в стекловолокнах , гигиенических салфетках. , фильтровальная бумага и отделка текстиля .

Поливинилацетат также является сырьем для производства других полимеров, таких как:

• Поливиниловый спирт -[HOCHCH ₂ ]-: Поливинилацетат частично или полностью гидролизуется с образованием поливинилового спирта. Эта обратимая реакция омыления и этерификации послужила убедительным намеком для Германа Штаудингера при формулировании его теории макромолекул . ^[10]
• Поливинилацетатфталат (ПВАП): Поливинилацетат частично гидролизуется, а затем этерифицируется фталевой кислотой .

Смотрите также

• Этиленвинилацетат
• Международный Кляйн Блю
• Продукция Элмера

Рекомендации

1. Мюррей, GT (1997), Справочник по выбору материалов для инженерных применений, CRC Press, стр. 242, ISBN 978-0-8247-9910-6.
2. Франческа Каппителли; Клаудия Сорлини (2008). «Микроорганизмы атакуют синтетические полимеры в предметах, представляющих наше культурное наследие». Прикладная и экологическая микробиология . 74 (3): 564–569. Бибкод : 2008ApEnM..74..564C. дои :10.1128/АЕМ.01768-07. ПМК 2227722 . ПМИД  18065627. 
3. См.:
   
   • Немецкий рейхспатент №. 281687 (4 июля 1913 г.), Журнал Общества химической промышленности (Лондон) , том. 34, с. 623 (1915);
   • Немецкий рейхспатент №. 281688 (2 апреля 1914 г.);
   • Британский патент №. 15271 (25 июня 1914 г.);
   • Фриц Клатте и Адольф Роллетт, «Композиция пластика и процесс ее производства». Архивировано 10 мая 2017 г. в Wayback Machine , патент США № 1 241 738 (подана: 3 июля 1914 г.; выдана: 2 октября 1917 г.), реферат которого появляется в Журнале Общества химической промышленности (Лондон) , вып. 36, с. 1185 (1917).
4. Резерфорд Джон Геттенс и Джордж Лесли Стаут, Материалы для рисования: Краткая энциклопедия (Принстон, Нью-Джерси: Д. Ван Ностранд, 1942), стр. 74.
5. Янг, МЭ; Мюррей, М.; Кординер, П. (1999). «Каменные консолидаторы и химическая обработка в Шотландии». Университет Роберта Гордона , Строительный научно-исследовательский институт и историческая Шотландия. Архивировано из оригинала 17 ноября 2016 г. Проверено 30 июля 2009 г.
6. «Сохранение Палимпсеста Архимеда». Художественный музей Уолтерса . 2011 . Проверено 22 февраля 2018 г.
7. Аманн, Манфред; Минге, Оливер (2012). «Биоразлагаемость поли(винилацетата) и родственных полимеров». Достижения в области полимерной науки . 245 : 137–172. дои : 10.1007/12_2011_153. ISBN 978-3-642-27153-3.
8. Коггинс, Кристофер Р.Э.; Джером, Энн М.; Лилли, Патрик Д.; МакКинни, Уилли Дж.; Олдхэм, Майкл Дж. (2013). «Комплексная токсикологическая оценка трех клеев с использованием экспериментальных сигарет». Ингаляционная токсикология . 25 Приложение 2: 6–18. дои : 10.3109/08958378.2013.854430. ISSN  1091-7691. PMID  24341843. S2CID  6414435.
9. Ван ден Берг, Г. (01.01.2002), «Сыры голландского типа», в Рогински, Хьюберте (редактор), Энциклопедия молочных наук , Оксфорд: Elsevier, стр. 371–378, ISBN 978-0-12-227235-6, получено 10 декабря 2021 г.
10. Х. Штаудингер, К. Фрей, В. Старк, Бер. Втор. хим. Гес. 1927, 60, 1782.