Poli Vinil Alkol, Poly Vinyl Alcohol, PVA, PVA 1788, PVA 0588, PVA 2688, PVA 2488, 1788, 2488, 0588, 9002-89-5

Polivinil Alkol (PVA) – Fiziksel, Kimyasal Özellikler ve Kullanım Alanları

Fiziksel Özellikler

• Görünüm: Beyaz veya hafif sarımtırak toz/granül.

• Çözünürlük: Suda çözünür; çözünürlük hidroliz derecesi ve sıcaklığa bağlıdır.

• Erime Noktası: Belirgin erime noktası yoktur; 200°C üzerinde bozulur.

• Yoğunluk: 1,19–1,31 g/cm³.

• Viskozite: Molekül ağırlığı ve hidroliz derecesine göre değişir.

• Film Oluşturma: Yağ ve greslere dayanıklı, güçlü ve esnek şeffaf filmler üretir.

Kimyasal Özellikler

• Yapı: Polihidroksi polimer; hidrofilik özellik sağlayan çok sayıda –OH grubu içerir.

• Hidroliz Derecesi: Tam veya kısmi hidroliz edilmiş olabilir.

• Dayanıklılık: Yağlara ve organik çözücülere dirençli; güçlü asidik/bazik ortamlarda bozulur.

• Reaktivite: Hidroksil grupları sayesinde kimyasal modifikasyona uygundur.

• Biyobozunurluk: Kısmen biyolojik olarak parçalanabilir.

• Termal Davranış: Orta sıcaklıklarda kararlı; yüksek ısıda asetik asit gibi yan ürünler açığa çıkar.

Ek Özellikler

• Toksik Olmayan Yapı: Medikal ve kozmetik uygulamalara uygun.

• Biyouyumluluk: İnsan sağlığına zararsızdır.

PVA Türleri ve Çözünürlük

• PVA 1788: Soğuk suda çözünmez; çözünmesi için 88°C gerekir.

• PVA 0588: Soğuk suda çözünürlüğü en iyi olan türdür.

• PVA 2688: Çözünürlüğü sıcaklıkla artar; soğuk suda sınırlıdır.

Viskozite Notasyonları

• PVA 05-88: ~5 mPas.

• PVA 17-88: ~24 mPas.

• PVA 24-88: ~47 mPas.

Kullanım Alanları

Endüstriyel

• Yapıştırıcılar: Ahşap, kağıt, kumaş için güçlü bağlayıcı.

• Kaplamalar ve Filmler: Suya dayanıklı, biyobozunur filmler.

• Tekstil: İplik mukavemetini artırır, haşıl malzemesi olarak kullanılır.

• Kağıt: Dayanıklılığı ve yağ direncini artırır.

Medikal ve Kozmetik

• Hidrojeller: Yara örtüleri, nemli iyileşme ortamı sağlar.

• Kontakt Lens: Nem tutucu özelliğiyle tercih edilir.

• İlaç Kaplama: Kontrollü salınım tabletlerde kullanılır.

• Kozmetik: Jel, losyon ve maskelerde kıvam artırıcıdır.

Diğer

• Gıda Ambalajı: Yenilebilir ve biyobozunur filmler.

• Elektronik: Lityum iyon pillerde polimer elektrolit katkısı.

• 3D Baskı: Çözünebilir destek malzemesi.

• Su Arıtma: Filtrasyon membranları.

• Tarım: Toprak stabilizatörü, su tutucu ajan.

PVA ve PVAc Arasındaki Fark

• Polivinil Asetat (PVAc): Vinil asetat monomerinden elde edilir; genellikle tutkal ve kaplamalarda kullanılır, suda çözünmez.

• Polivinil Alkol (PVA): PVAc’ın hidroliziyle elde edilir; suda çözünür, biyouyumlu ve toksik değildir.

PVA – Sektörel Uygunluk ve Kullanım Oranları

🔹 Notlar:

• Oranlar tipik kullanım aralıklarını gösterir; kesin değerler formülasyona ve tedarikçi spesifikasyonlarına bağlıdır.

• PVA türleri sektöre göre seçilmelidir:

  • Düşük viskozite (0588): Tekstil haşıllama, kaplamalar

  • Orta viskozite (1788 / 17-88): Yapıştırıcılar, kağıt, kozmetik

  • Yüksek viskozite (2488 / 2688): Filmler, biyomedikal, ambalaj

Polivinil Alkol (PVA) için sektörel kullanım detayları :

1. Yapıştırıcılar

• Nasıl kullanılır: Ahşap, kağıt, tekstil ve etiket yapıştırıcılarında bağlayıcı polimer olarak.

• Ne işe yarar: Güçlü yapışma sağlar, suya dayanıklı tutkal üretimine imkân verir.

• Kullanım oranı: Formülasyonda %20–30 PVA.

2. Tekstil

• Nasıl kullanılır: İplik haşıllama, kumaş sertleştirme ve mukavemet artırmada.

• Ne işe yarar: İpliklerin kopmaya karşı dayanıklılığını artırır, boyama işlemlerini kolaylaştırır.

• Kullanım oranı: %5–15 iplik/kumaş tipine göre.

3. Kağıt Endüstrisi

• Nasıl kullanılır: Bağlayıcı ve kaplama malzemesi olarak.

• Ne işe yarar: Kağıdın dayanıklılığını ve yağ direncini artırır.

• Kullanım oranı: %5–20 kaliteye göre.

4. Ambalaj

• Nasıl kullanılır: Biyobozunur filmler ve suda çözünebilir kapsüller (deterjan, gübre vb.).

• Ne işe yarar: Çevre dostu ambalaj çözümleri sağlar.

• Kullanım oranı: %10–40 film kalınlığına göre.

5. Kozmetik

• Nasıl kullanılır: Jel, losyon, soyulabilir maske formülasyonlarında.

• Ne işe yarar: Kıvam artırıcı ve film oluşturucu özellik sağlar.

• Kullanım oranı: %1–5.

6. Medikal

• Nasıl kullanılır: Hidrojeller, yara örtüleri, ilaç kaplamaları, kontakt lens üretiminde.

• Ne işe yarar: Nem tutucu, biyouyumlu ve toksik olmayan yapısıyla medikal cihazlarda güvenle kullanılır.

• Kullanım oranı: %5–15 ürün tipine göre.

7. Elektronik

• Nasıl kullanılır: Lityum iyon pillerde polimer elektrolit katkısı, fotoğraf kağıdı kaplamaları.

• Ne işe yarar: Stabilite ve koruyucu katman sağlar.

• Kullanım oranı: %2–10.

8. Tarım

• Nasıl kullanılır: Toprak stabilizatörü, su tutucu ajan, gübre kapsüllerinde.

• Ne işe yarar: Toprağın su tutma kapasitesini artırır, gübrelerin kontrollü salınımını sağlar.

• Kullanım oranı: %5–20.

9. 3D Baskı

• Nasıl kullanılır: Karmaşık yapıların destek malzemesi olarak filament halinde.

• Ne işe yarar: Baskı sonrası suda çözünerek temiz destek sağlar.

• Kullanım oranı: %100 PVA filament.

10. Su Arıtma

• Nasıl kullanılır: Filtrasyon membranları ve endüstriyel atık su arıtma sistemlerinde.

• Ne işe yarar: Zararlı maddelerin filtrelenmesini sağlar.

• Kullanım oranı:%10–30 membran tasarımına göre.

PVA Çeşitleri

• PVA 0588

  • Özellik: Düşük viskozite, kısmen hidrolize, soğuk suda çözünür.

  • Kullanım: Tekstil haşıllama, kaplamalar, yapıştırıcılar, kağıt işleme.

• PVA 1788

  • Özellik: Orta viskozite, kısmen hidrolize, sıcak su (~88°C) ile çözünür.

  • Kullanım: Ahşap/kağıt yapıştırıcıları, tekstil, kozmetik, kontakt lens.

• PVA 2488

  • Özellik: Yüksek viskozite, güçlü film oluşturma, kimyasal direnç.

  • Kullanım: Ambalaj filmleri, biyomedikal hidrojeller, kaplamalar.

• PVA 2688

  • Özellik: Yüksek viskozite, sınırlı soğuk su çözünürlüğü, sıcaklıkla çözünürlük artar.

  • Kullanım: Gıda ambalajı, medikal hidrojeller, su arıtma membranları.

PVA Alternatifleri:

Özet:

• PVA çeşitleri viskozite ve çözünürlük derecelerine göre farklı endüstrilere uyarlanır (0588 → tekstil, 1788 → yapıştırıcı, 2488/2688 → ambalaj/medikal).

• Alternatifler (PVAc, CMC, HPMC, nişasta polimerleri, PEG, PLA) çevresel, biyomedikal veya maliyet avantajları sunar ancak PVA kadar geniş kullanım alanına sahip değildir.

PVA Tipleri ve Molekül Ağırlıkları:

Açıklamalar

• mPa·s (milliPascal·saniye) → çözeltinin viskozitesini gösterir. Molekül ağırlığı arttıkça viskozite yükselir.

• g/mol → polimer zincirinin ortalama molekül ağırlığıdır.

• % hidroliz derecesi → polivinil asetatın alkol formuna dönüşüm oranını belirtir. Örneğin “88” → %88 ±1 hidroliz.

🔹 Genel kural:

• 05xx serisi → düşük molekül ağırlıklı, kolay çözünen.

• 17xx serisi → orta molekül ağırlıklı, dengeli film oluşturma.

• 24xx serisi → yüksek molekül ağırlıklı, güçlü film ve yapıştırıcı özellikleri.