Proprietățile alcoolului polivinilic (PVA) sunt determinate de gradul său de polimerizare (DP-corespunzând adesea greutății moleculare) și de gradul său de hidroliză (DH-exprimat ca procent molar). Calitățile PVA comerciale sunt de obicei desemnate printr-o combinație a acestor doi parametri; de exemplu, "PVA 17-88" indică un grad mediu de polimerizare de aproximativ 1.700 şi un grad de hidroliză de 88%.
1. Structură și clasificare
Grad de polimerizare (DP): clasificat în mai multe grade: scăzut (20.000-35.000), mediu (120.000-150.000), ridicat (170.000-220.000) și ultra{12}}înalt (250.000-300.000). Pe măsură ce gradul de polimerizare crește, vâscozitatea soluției, rezistența la-formarea peliculei și rezistența la solvenți se îmbunătățesc, în timp ce solubilitatea scade.
Gradul de hidroliză (DH): Specificațiile tipice includ trei niveluri principale: 78%, 88% și 98%. Gradele cu un grad de hidroliză între 78% și 89% sunt denumite „parțial hidrolizate” și sunt solubile în apă rece; gradele care depășesc 98% sunt considerate „complet hidrolizate” și necesită încălzire la temperaturi de peste 85 de grade pentru a se dizolva. Gradul de hidroliză este un factor critic care influențează performanța de aplicare a PVA; de exemplu, PVA cu hidroliză ridicată este frecvent utilizat la fabricarea de filme și fibre.
2. Proprietăți fizice
Proprietăți termice: punctul de topire este de aproximativ 230 de grade. Peste 100 de grade, PVA suferă treptat decolorare și fragilizare; între 160 de grade și 170 de grade, se produc deshidratarea și eterificarea, rezultând o pierdere a solubilității în apă; descompunerea începe la 200 de grade; și peste 250 de grade, se formează polimeri care conțin legături duble conjugate. Studiile recente au explorat, de asemenea, efectele iradierii cu microunde și ale temperaturii asupra caracteristicilor structurale ale PVA.
Proprietăți optice și electrice: indicele de refracție variază de la 1,49 la 1,52. PVA prezintă rezistivitate electrică ridicată, încadrându-se de obicei în intervalul (3,1–3,8) × 10⁷ Ω·cm. Prin încorporarea nanocompozitelor prin dopaj, banda interzisă optică, precum și proprietățile optice liniare și neliniare ale PVA pot fi reglate, făcându-l potrivit pentru diverse aplicații optoelectronice.
Caracteristicile soluției: Proprietățile soluțiilor apoase de PVA sunt puternic influențate de gradul specific utilizat. Soluțiile cu grad ridicat de hidroliză (de exemplu, PVA 17-99) sunt predispuse la gelificare la temperaturi scăzute. În plus, soluțiile PVA sunt foarte sensibile la prezența boraxului și a acidului boric; chiar și urme din aceste substanțe pot declanșa gelificarea ireversibilă.
3. Proprietăți chimice
Lanțurile moleculare ale alcoolului polivinilic sunt bogate în grupări hidroxil, prezentând reactivitatea tipică a poliolilor; astfel, ele pot suferi reacții precum esterificarea, eterificarea și acetalizarea (de exemplu, prepararea polivinilbutiral [PVB] și polivinil formal [PVFM]). De exemplu, prepararea PVA-modificată cu carboxil implică copolimerizarea acetatului de vinil cu acid acrilic, urmată de alcooliză, pentru a produce un produs PVA caracterizat printr-un grad ridicat de alcooliză, dar cristalinitate scăzută și solubilitate ridicată în apă. PVA are o rezistență bună la lumină și nu este predispus la îmbătrânire. Este combustibil și emană un miros distinctiv atunci când arde.