Właściwości alkoholu poliwinylowego (PVA) określa się na podstawie jego stopnia polimeryzacji (DP-często odpowiadającego masie cząsteczkowej) i stopnia hydrolizy (DH-wyrażonego w procentach molowych). Komercyjne gatunki PVA są zazwyczaj oznaczane poprzez kombinację tych dwóch parametrów; na przykład „PVA 17-88” wskazuje średni stopień polimeryzacji około 1700 i stopień hydrolizy 88%.
1. Struktura i klasyfikacja
Stopień polimeryzacji (DP): dzieli się na kilka stopni: niski (20 000–35 000), średni (120 000–150 000), wysoki (170 000–220 000) i bardzo-wysoki (250 000–300 000). Wraz ze wzrostem stopnia polimeryzacji poprawia się lepkość roztworu, siła-tworzenia filmu i odporność na rozpuszczalniki, podczas gdy rozpuszczalność maleje.
Stopień hydrolizy (DH): Typowe specyfikacje obejmują trzy główne poziomy: 78%, 88% i 98%. Odmiany o stopniu hydrolizy od 78% do 89% nazywane są „częściowo zhydrolizowanymi” i są rozpuszczalne w zimnej wodzie; gatunki przekraczające 98% są uważane za „w pełni zhydrolizowane” i wymagają podgrzania do temperatury powyżej 85 stopni w celu rozpuszczenia. Stopień hydrolizy jest krytycznym czynnikiem wpływającym na wydajność aplikacji PVA; na przykład PVA o wysokiej-hydrolizie jest często wykorzystywany do produkcji folii i włókien.
2. Właściwości fizyczne
Właściwości termiczne: Temperatura topnienia wynosi około 230 stopni. Powyżej 100 stopni PVA stopniowo ulega odbarwieniu i kruchości; pomiędzy 160 a 170 stopniami następuje odwodnienie i eteryfikacja, co powoduje utratę rozpuszczalności w wodzie; rozkład rozpoczyna się w temperaturze 200 stopni; i powyżej 250 stopni tworzą się polimery zawierające sprzężone wiązania podwójne. W ostatnich badaniach zbadano także wpływ promieniowania mikrofalowego i temperatury na właściwości strukturalne PVA.
Właściwości optyczne i elektryczne: Współczynnik załamania światła mieści się w zakresie od 1,49 do 1,52. PVA wykazuje wysoką oporność elektryczną, zwykle mieszczącą się w zakresie (3,1–3,8) × 10⁷ Ω·cm. Wprowadzając nanokompozyty poprzez domieszkowanie, można dostroić optyczne pasmo wzbronione, a także liniowe i nieliniowe właściwości optyczne PVA, dzięki czemu nadaje się on do różnych zastosowań optoelektronicznych.
Charakterystyka rozwiązania: Na właściwości wodnych roztworów PVA duży wpływ ma konkretny zastosowany gatunek. Roztwory o wysokim-stopniu hydrolizy (np. PVA 17-99) są podatne na żelowanie w niskich temperaturach. Ponadto roztwory PVA są bardzo wrażliwe na obecność boraksu i kwasu borowego; nawet śladowe ilości tych substancji mogą wywołać nieodwracalne żelowanie.
3. Właściwości chemiczne
Łańcuchy molekularne polialkoholu winylowego są bogate w grupy hydroksylowe, wykazując typową reaktywność polioli; w związku z tym mogą ulegać reakcjom, takim jak estryfikacja, eteryfikacja i acetalizacja (np. wytwarzanie poliwinylobutyralu [PVB] i poliwinyloformalu [PVFM]). Na przykład wytwarzanie PVA modyfikowanego karboksylem- obejmuje kopolimeryzację octanu winylu z kwasem akrylowym, a następnie alkoholizę, w celu uzyskania produktu PVA charakteryzującego się wysokim stopniem alkoholizy, a jednocześnie niską krystalicznością i wysoką rozpuszczalnością w wodzie. PVA ma dobrą odporność na światło i nie jest podatny na starzenie. Jest palny i podczas spalania wydziela charakterystyczny zapach.