El acetato de polivinilo ( PVA , PVAc , poli(etanoato de etenilo) ), conocido comúnmente como pegamento para madera (un término que también puede referirse a otros tipos de pegamentos ), pegamento PVA , pegamento blanco , pegamento de carpintero , pegamento escolar o pegamento Elmer en los EE. UU., es un adhesivo ampliamente disponible que se utiliza para materiales porosos como madera, papel y tela. Es un polímero sintético gomoso alifático con la fórmula (C 4 H 6 O 2 ) n , pertenece a la familia de los ésteres de polivinilo , con la fórmula general −[RCOOCHCH 2 ]−. Es un tipo de termoplástico . [1]
Propiedades
El grado de polimerización del acetato de polivinilo suele ser de 100 a 5000, mientras que sus grupos éster son sensibles a la hidrólisis básica y convierten lentamente el PVAc en alcohol polivinílico y ácido acético .
La temperatura de transición vítrea del acetato de polivinilo está entre 30 y 45 °C dependiendo del peso molecular.
Las dispersiones de PVAc, como Elmer's Glue-All, contienen alcohol polivinílico como coloide protector . En condiciones alcalinas, los compuestos de boro , como el ácido bórico o el bórax, hacen que el alcohol polivinílico se reticule , formando precipitados pegajosos o juguetes, como Slime y Flubber .
Varios microorganismos pueden degradar el acetato de polivinilo. Los más comunes son los hongos filamentosos , pero también las algas , las levaduras , los líquenes y las bacterias . [2]
Descubrimiento
El acetato de polivinilo fue descubierto en Alemania en 1912 por Fritz Klatte . [3]
El monómero, acetato de vinilo , se produjo por primera vez a escala industrial mediante la adición de ácido acético al acetileno con una sal de mercurio (I), [4] pero ahora se fabrica principalmente mediante la adición oxidativa catalizada por paladio de ácido acético al etileno .
Preparación
El PVA es un polímero de vinilo . El acetato de polivinilo se prepara mediante la polimerización del monómero de acetato de vinilo ( polimerización vinílica por radicales libres del monómero acetato de vinilo).
Aplicaciones
Como una dispersión en agua (generalmente una emulsión), las preparaciones de PVAc se utilizan como adhesivos para materiales porosos , particularmente para madera , papel y tela , y como consolidante para piedra de construcción porosa, en particular arenisca . [5] El PVAc se considera un material seguro para alimentos, [6] y, por lo tanto, se utiliza a menudo en tales aplicaciones (por ejemplo, en material de envasado de alimentos).
Usos:
- Como pegamento para madera , el PVAc se conoce como "pegamento blanco" y el amarillo como "pegamento de carpintero".
- Como adhesivo de papel durante la conversión de envases de papel.
- En la encuadernación y las artes del libro, debido a su fuerte unión flexible y su naturaleza no ácida (a diferencia de muchos otros polímeros), el uso de PVAc en el Palimpsesto de Arquímedes durante el siglo XX dificultó en gran medida la tarea de desencuadernar el libro y preservar e imaginar las páginas a principios del siglo XXI, en parte porque el pegamento era más fuerte que el pergamino que mantenía unido. [7]
- En artesanías .
- Como adhesivo para sobres .
- Como adhesivo para papel tapiz .
- Como imprimación para paneles de yeso y otros sustratos.
- Como base de goma en chicles . [8]
- Como material de soporte soluble en agua para la impresión 3D , generalmente para el método de fabricación de filamentos fusionados . [9]
- Como adhesivo para papel de cigarrillo . [10]
- Como capa de recubrimiento del queso Gouda . [11]
El homopolímero rígido PVAc, pero sobre todo el copolímero más blando , una combinación de acetato de vinilo y etileno, acetato de vinilo etileno (VAE), también se utiliza en recubrimientos de papel , pinturas y otros recubrimientos industriales, como aglutinante en telas no tejidas, en fibras de vidrio , toallas sanitarias , papel de filtro y en el acabado de textiles .
El acetato de polivinilo también es materia prima para fabricar otros polímeros como:
- Alcohol polivinílico −[HOCHCH 2 ]−: El acetato de polivinilo se hidroliza parcial o totalmente para dar lugar a alcohol polivinílico. Esta reacción reversible de saponificación y esterificación fue una pista importante para Hermann Staudinger en la formulación de su teoría de las macromoléculas . [12]
- Ftalato de acetato de polivinilo (PVAP): El acetato de polivinilo se hidroliza parcialmente y luego se esterifica con ácido ftálico .
Véase también
Referencias
- ^ Murray, GT (1997), Manual de selección de materiales para aplicaciones de ingeniería, CRC Press, pág. 242, ISBN 978-0-8247-9910-6.
- ^ Francesca Cappitelli; Claudia Sorlini (2008). "Los microorganismos atacan a los polímeros sintéticos en objetos que representan nuestro patrimonio cultural". Microbiología aplicada y ambiental . 74 (3): 564–569. Bibcode :2008ApEnM..74..564C. doi :10.1128/AEM.01768-07. PMC 2227722 . PMID 18065627.
- ^ Ver:
- Patente alemana del Reich n.º 281687 (4 de julio de 1913), Journal of the Society of Chemical Industry (Londres) , vol. 34, pág. 623 (1915);
- Patente del Reich Alemán núm. 281688 (2 de abril de 1914);
- Patente británica n.º 15271 (25 de junio de 1914);
- Fritz Klatte y Adolf Rollett, "Composición plástica y proceso de producción" Archivado el 10 de mayo de 2017 en Wayback Machine , Patente de EE. UU. 1.241.738 (presentada: 3 de julio de 1914; emitida: 2 de octubre de 1917), un resumen de la cual aparece en el Journal of the Society of Chemical Industry (Londres) , vol. 36, pág. 1185 (1917).
- ^ Rutherford John Gettens y George Leslie Stout, Materiales de pintura: una breve enciclopedia (Princeton, Nueva Jersey: D. Van Nostrand, 1942), página 74.
- ^ Young, ME; Murray, M.; Cordiner, P. (1999). "Consolidantes de piedra y tratamientos químicos en Escocia". Universidad Robert Gordon , Building Research Establishment y Historic Scotland. Archivado desde el original el 17 de noviembre de 2016. Consultado el 30 de julio de 2009 .
- ^ "CFR - Título 21 del Código de Reglamentos Federales". www.accessdata.fda.gov . DEPARTAMENTO DE SALUD Y SERVICIOS HUMANOS. 22 de marzo de 2024 . Consultado el 25 de septiembre de 2024 .
- ^ "La conservación del palimpsesto de Arquímedes". The Walters Art Museum . 2011. Consultado el 22 de febrero de 2018 .
- ^ Amann, Manfred; Minge, Oliver (2012). "Biodegradabilidad del acetato de polivinilo y polímeros relacionados". Avances en la ciencia de los polímeros . 245 : 137–172. doi :10.1007/12_2011_153. ISBN 978-3-642-27153-3.
- ^ "Guía definitiva de materiales: consejos para la impresión 3D con PVA".
- ^ Coggins, Christopher RE; Jerome, Ann M.; Lilly, Patrick D.; McKinney, Willie J.; Oldham, Michael J. (2013). "Una evaluación toxicológica integral de tres adhesivos utilizando cigarrillos experimentales". Toxicología por inhalación . 25 Suppl 2: 6–18. Bibcode :2013InhTx..25S...6C. doi :10.3109/08958378.2013.854430. ISSN 1091-7691. PMID 24341843. S2CID 6414435.
- ^ Van den Berg, G. (1 de enero de 2002), "Quesos de tipo holandés", en Roginski, Hubert (ed.), Encyclopedia of Dairy Sciences , Oxford: Elsevier, págs. 371–378, ISBN 978-0-12-227235-6, consultado el 10 de diciembre de 2021
- ^ H. Staudinger, K. Frey, W. Stark, Ber. Deut. Química. Ges. 1927, 60, 1782.