Поливиниловый спирт (ПВА)Поливиниловый спирт — органическое вещество без запаха, белое, хлопьевидное или порошкообразное. Растворимо в воде, но нерастворимо в бензине, керосине, растительном масле, бензоле, толуоле, дихлорэтане, ацетоне, этилацетате, метаноле и этиленгликоле. Слабо растворимо в диметилсульфоксиде (ДМСО). Поливиниловый спирт — важное химическое сырье, используемое в производстве поливинилацеталя, бензостойких труб, винилоновых синтетических волокон, средств для обработки тканей, эмульгаторов, покрытий для бумаги и клеев.
Физические свойства поливинилового спирта (ПВС) определяются его химической структурой, степенью алкоголиза и степенью полимеризации. В молекуле ПВС присутствуют две химические структуры: 1,3-этиленгликолевая и 1,2-этиленгликолевая, но преобладающей является структура 1,3-этиленгликоля, также известная как структура «голова-хвост». Поливиниловый спирт (ПВС) имеет степень полимеризации (СП) 250 000–300 000, высокую СП (170 000–220 000), среднюю СП (120 000–150 000) и низкую СП (25 000–35 000). Степень гидролиза обычно составляет 78, 88 и 98%. Частичный гидролиз обычно составляет от 87% до 89%, а полный – от 98% до 100%. Средний показатель СП обычно выражается с помощью тысячных и сотен цифр перед ним, за которыми следует процентное значение. Например, 17-88 соответствует СП 1700 и растворимости 88%. Как правило, увеличение СП увеличивает вязкость водного раствора, улучшая прочность и стойкость плёнки к растворителям, но снижает её растворимость в воде и относительное удлинение после образования плёнки.

Используется в производстве водорастворимых клеев. Также используется в качестве модификатора для крахмальных клеев. Может также использоваться при изготовлении светочувствительных клеев и герметиков, устойчивых к бензолу. Также используется в качестве разделительного состава и диспергатора.Поливиниловый спирт 17-92, сокращенноПВА17-92, выпускается в виде белых гранул или порошка. Он легко растворяется в воде, температура растворения 75-80°C. Остальные свойства аналогичны свойствамПВА17-88. Используется в качестве стабилизатора эмульсий при эмульсионной полимеризации и при производстве водорастворимых клеев.
Поливиниловый спирт 17-99в основном используется в производстве высоковязкого поливинилформаля бутираля и широко применяется в качестве диспергатора для проклеивающих материалов. 17-99 используется в производстве водных растворов поливинилформаля.
Формальдегид при комнатной температуре находится в газообразном состоянии и обладает высокой токсичностью. Однако его раствор обладает некоторыми антикоррозионными свойствами. Формальдегид может вступать в реакции конденсации с другими карбоксильными и гидроксильными соединениями. Он имеет широкий спектр применения, включая производство синтетических смол, поверхностно-активных веществ, пластмасс, резины, кожи, бумаги, красителей, фармацевтических препаратов, пестицидов, фотоплёнки, взрывчатых веществ, строительных материалов, а также дезинфекцию, фумигацию и предотвращение коррозии. Однако его применение должно быть ограничено и стандартизировано.

Превышение этих стандартов и пределов может иметь негативные последствия. В тонкой химии поливиниловый спирт и формальдегид при определённых условиях реагируют с образованием поликонденсационного соединения с низкой текучестью и определённой вязкостью, образуя клей. Однако из-за влияния степени полимеризации этот клей иногда может обладать высокой текучестью, но слабыми адгезионными свойствами. Это может быть неудовлетворительным для практического применения, и для улучшения его свойств часто добавляют крахмал. Крахмал – это питательное вещество, запасаемое растениями, содержащееся в семенах и клубнях. Различные растения содержат большое количество крахмала: от 62% до 86% в рисе, от 57% до 75% в пшенице, от 65% до 72% в кукурузе и от 12% до 14% в картофеле. Крахмал маниоки особенно подходит для пищевых продуктов, требующих изысканного вкуса, таких как пудинги для тортов и начинки для выпечки. Его высокая вязкость позволяет использовать его в качестве загустителя, связующего вещества, наполнителя и стабилизатора. Он также является сырьем для жевательной резинки и желе.

Водные растворы крахмала могут желатинизироваться при определенной температуре, образуя коллоидный раствор с определенной степенью клейкости. Крахмал имеет многочисленные промышленные применения, в частности, потому что он содержит множество гидроксильных групп, которые могут реагировать с альдегидами, карбоксильными группами и другими группами посредством дегидратационной конденсации. Поэтому крахмал широко используется в качестве модификатора в клеях. Он может изменять свойства клеев, увеличивая их текучесть или усиливая их адгезионную прочность. Крахмал является полигидроксильным природным органическим полимером, поливиниловый спирт также является полигидроксильным полимером, а формальдегид содержит альдегидные группы. Эти три могут конденсироваться друг с другом, образуя полимер с более высокой молекулярной массой. Добавление небольшого количества крахмала в реакцию конденсации между поливиниловым спиртом и формальдегидом может привести к получению клея с умеренной и стабильной вязкостью, сильной клеящей способностью, быстрым высыханием, хорошей водостойкостью и удобством хранения. В частности, усиленная конденсация с формальдегидом во время реакции значительно снижает количество непрореагировавшего формальдегида в продукте реакции, уменьшая свободный формальдегид и вредное воздействие формальдегида на организм человека во время использования, что является экологически чистым и здоровым. Однако, если в реакцию добавить слишком много крахмала, сам крахмал может желатинизироваться при определенной температуре, образуя очень вязкий желатин. Это также значительно увеличивает вязкость получаемого клея, делая его труднотекучим, снижая адгезию, затрудняя нанесение, быстрое высыхание и затрудняя хранение. Поэтому крахмал можно использовать в качестве модификатора в реакции конденсации поливинилового спирта и формальдегида, но дозировка должна основываться на требованиях желаемого продукта. Ее не может быть слишком много или слишком мало, так как это окажет большое влияние на качество продукта. Поэтому лучше всего использовать правильное количество.