Властивості полівінілового спирту (ПВС) визначаються його ступенем полімеризації (DP-часто відповідає молекулярній масі) і його ступенем гідролізу (DH-вираженим у молярних відсотках). Комерційні сорти ПВА зазвичай позначаються комбінацією цих двох параметрів; наприклад, «PVA 17-88» вказує на середній ступінь полімеризації приблизно 1700 і ступінь гідролізу 88%.
1. Будова та класифікація
Ступінь полімеризації (DP): класифікується на кілька ступенів: низька (20 000–35 000), середня (120 000–150 000), висока (170 000–220 000) і ультра{12}}висока (250 000–300 000). Зі збільшенням ступеня полімеризації в’язкість розчину, міцність-утворення плівки та стійкість до розчинників покращуються, тоді як розчинність зменшується.
Ступінь гідролізу (DH): типові характеристики включають три основні рівні: 78%, 88% і 98%. Сорти зі ступенем гідролізу від 78% до 89% називаються "частково гідролізованими" і розчиняються в холодній воді; класи, що перевищують 98%, вважаються "повністю гідролізованими" і вимагають нагрівання до температури вище 85 градусів для розчинення. Ступінь гідролізу є критичним фактором, що впливає на ефективність нанесення ПВС; наприклад, PVA з високим -гідролізом часто використовується для виготовлення плівок і волокон.
2. Фізичні властивості
Термічні властивості: Температура плавлення приблизно 230 градусів. Вище 100 градусів PVA поступово змінює колір і стає крихким; між 160 і 170 градусами відбувається дегідратація та етерифікація, що призводить до втрати розчинності у воді; розкладання починається при 200 градусах; і вище 250 градусів утворюються полімери, що містять спряжені подвійні зв'язки. Недавні дослідження також вивчали вплив мікрохвильового випромінювання та температури на структурні характеристики PVA.
Оптичні та електричні властивості: показник заломлення коливається від 1,49 до 1,52. PVA має високий питомий електричний опір, який зазвичай знаходиться в діапазоні (3,1–3,8) × 10⁷ Ω·см. Використовуючи нанокомпозити за допомогою легування, можна налаштувати оптичну заборонену зону, а також лінійні та нелінійні оптичні властивості PVA, що робить його придатним для різноманітних оптоелектронних застосувань.
Характеристики розчину: Властивості водних розчинів ПВС сильно залежать від конкретного сорту, який використовується. Розчини високих-ступенів гідролізу (наприклад, ПВС 17-99) схильні до гелеутворення при низьких температурах. Крім того, розчини ПВА дуже чутливі до присутності бури та борної кислоти; навіть слідові кількості цих речовин можуть спровокувати незворотне гелеутворення.
3. Хімічні властивості
Молекулярні ланцюги полівінілового спирту багаті гідроксильними групами, демонструючи типову реакційну здатність поліолів; таким чином, вони можуть проходити такі реакції, як етерифікація, етерифікація та ацеталізація (наприклад, отримання полівінілбутиралю [ПВБ] і полівінілформалу [ПВФМ]). Наприклад, одержання карбоксил-модифікованого PVA передбачає кополімеризацію вінілацетату з акриловою кислотою з подальшим алкоголізом для отримання продукту PVA, який характеризується високим ступенем алкоголізу, але при цьому має низьку кристалічність і високу розчинність у воді. ПВА має гарну світлостійкість і не схильний до старіння. Він горючий і при горінні виділяє характерний запах.