Polyvinyl acetate که به اختصار PVAc هم نامیده می شود در صنایع مهمی مثل تولید رنگ، آدامس و چسب به عنوان پلیمر مورد استفاده قرار می گیرد. این محصولات در طی پلیمریزاسیون مونومرهای وینیل استات تولید می شوند. پلی وینیل استات در واقع نوعی رزین است که دو نوع کوپلیمر و هموپلیمر دارد. 

پلی وینیل استات چیست ؟

برخلاف پلی استایرن و پلی اتیلن، پلی وینیل استات کاربرد مشهودی ندارد اما با این حال در بسیاری از مواد قابل پیدا شدن است. مثلا در پارچه و کاغذ به عنوان نوعی پوشش دهنده و یا براق کننده استفاده می شود. این ترکیب با فرمول شیمیایی n(C4H6O2) که مقاومت بسیار بالایی در برابر اکسید شدن و اشعه ماوراء بنفش دارد، از اتصال تعداد زیادی مونومر وینیل استات به وجود آمده است. 

می توان گفت که پلی وینیل استات نوعی ترمو پلاستیک و یا پلیمر مصنوعی کائوچویی آلیفاتیکی است که ساختاری غیر کریستالی دارد. 

چگونگی تولید پلی وینیل استات

روش های متنوعی برای تولید پلی وینیل استات وجود دارد که عبارت اند از امولسیونی، سوسپانسیونی، بالکی و محلولی. در مقیاس صنعتی این ماده را بیشتر با روش امولسیونی تولید می کنند. وینیل استات، مونومر مورد استفاده در این فرایند است.  با کمک روش های الکل سازی می توان PVAC را به PVA یا همان پلی وینیل الکل تبدیل کرد.

از واکنش استیک اسید با اکسیژن و اتیلن بر روی پالادیوم که نوعی کاتالیست است، وینیل استات تولید می شود. عملکرد رادیکال آزاد باعث می شود که مونومرهای وینیل استات به صورت زنجیره های بلند به یکدیگر چسبیده و به شکل یک پلیمر در بیاد. محصول نهایی این فرایند پلی وینیل استات است. 

در واقع طی فرایند پلیمریزاسیون با غوطه ور کردن مونومرهای وینیل استات در آب، ماده ای شیری رنگ یا همان PVAC به دست می آید. 

حلال های مورد استفاده در تولید PVAC شامل بنزن، اتانول و اتیلن استات هستند و آغازگرهای رادیکال آزاد آن لوریل پروکسید، ۲و۲ آزوبیس ایزوبوتیرونیتریل و بنزول پروکسید.

کاربردهای پلی وینیل استات

بیشترین و مهم ترین کاربرد پلی وینیل استات در تولید چسب است. در واقع خاصیت چسبندگی چسب از ویژگی های وینیل استات مثل جرم مولکولی آن گرفته می شود. البته قدرت چسبندگی چسب ها بستگی به افزودنی های دیگر مثل مشتقات سلولزی، صمغ طبیعی و ژلاتین نیز دارد. 

اما به طور کلی برای چسباندن سطوحی که نیاز به چسب های قوی دارند از چسب های حاوی پلیمر پلی وینیل استات استفاده نمی شود. چسباندن پنل های کف مثل کفپوش ها به خوبی با کمک چسب PVA انجام می شود. 

به دلیل ساخت و پرداخت آسان و ارزانی که امولسیون های PVAC دارند، معمولا در مقیاس بزرگ تولید می شوند و می توانند چسبندگی خوبی روی سطوح متخل ایجاد کنند. اما در مقابل برای سطوح غیر متخل اصلا به عنوان یک چسب خوب شناخته نمی شوند. 

سایر کاربردهای رایج

 PVA  همچنین در صنعت کاغذ و نساجی برای تولید پوشش ها استفاده می شود و ظاهری براق به سطوح می دهد. از پلی وینیل استات معمولاً در تولید رنگ های لاتکس نیز استفاده می کنند. PVAC در این فرایند به تشکیل یک پوشش سخت از رنگ بر روی سطوح کمک می کند. این ترکیب همچنین به عنوان یک پوشش حفاظتی برای پنیر استفاده می شود تا از آن در برابر رطوبت و قارچ محافظت نماید.

نقش در صنعت

تولیدکنندگان صنعتی نیز از PVAC استفاده بسیاری می‌کنند. اما در این موارد معمولاً از آن به شکل مایع استفاده می‌شود که می ‌تواند به پوشش‌ دهنده های بدنه ماشین‌ ها یا به عنوان روان‌کننده برای فعالیت ‌های مکانیکی اضافه شود. این یک پلیمر با ویژگی های خوب است، اما گاهی این امکان وجود دارد که آب گریز بودنش مشکل ساز باشد. این مشکل معمولاً با ترکیب آن با نرم کننده ها برای بالا بردن قابلیت پایداری آن حل می شود.

هنگامی که PVAc در ترکیبات امولسیونی و چسب ها گنجانده می شود، معمولاً باید ابتدا به پلی وینیل الکل تبدیل شود. چرا که یک پلیمر محلول در آب است. هیدرولیز جزئی کاری است که برای این تبدیل انجام می شود. نتیجه این واکنش قوی تر و با دوام تر از زمانی است که ترکیب به صورت خام اولیه استفاده شده باشد.

خطرات و اقدامات احتیاطی

هنگامی که پلیمر فقط در مقادیر کم استفاده می شود، خطرات زیادی افراد را تهدید نمی کند. مثلا در مورد اکثر پروژه های رنگ آمیزی و چسباندن سطوح مشکلی برای نقاش یا نصاب به وجود نمی آید. بزرگ ترین مشکلات معمولاً برای افرادی پیش می آید که در آزمایشگاه ‌ها و انبارهای تولیدی کار می‌کنند و پلی وینیل استات در مقادیر زیادی تولید می‌شود. قرار گرفتن مداوم در معرض حجم زیاد این پلیمر شما را با مشکلات تنفسی و بثورات پوستی ره به رو می کند. در بیشتر موارد، علائم و عوارض پس از توقف برخورد با PVAC از بین می‌روند. اما به آستانه تحمل فردی، مدت قرار گرفتن در معرض مواد و مشکلات قبلی جسمی نیز بستگی دارد.