Vlastnosti polyvinylalkoholu (PVA) jsou určeny stupněm jeho polymerace (DP-často odpovídající molekulové hmotnosti) a stupněm hydrolýzy (DH-vyjádřeným v molárních procentech). Komerční druhy PVA jsou obvykle určeny kombinací těchto dvou parametrů; například "PVA 17-88" označuje průměrný stupeň polymerace přibližně 1 700 a stupeň hydrolýzy 88 %.
1. Struktura a klasifikace
Stupeň polymerace (DP): Rozděluje se do několika stupňů: nízký (20 000–35 000), střední (120 000–150 000), vysoký (170 000–220 000) a ultra{12}}vysoký (250 000–300 000). Se zvyšujícím se stupněm polymerace se zlepšuje viskozita roztoku, pevnost při vytváření filmu{18} a odolnost vůči rozpouštědlům, zatímco rozpustnost klesá.
Stupeň hydrolýzy (DH): Typické specifikace zahrnují tři hlavní úrovně: 78 %, 88 % a 98 %. Typy se stupněm hydrolýzy mezi 78 % a 89 % se nazývají „částečně hydrolyzované“ a jsou rozpustné ve studené vodě; stupně překračující 98 % jsou považovány za "plně hydrolyzované" a vyžadují zahřátí na teploty nad 85 stupňů, aby se rozpustily. Stupeň hydrolýzy je kritickým faktorem ovlivňujícím aplikační výkonnost PVA; například PVA s vysokou-hydrolýzou se často používá při výrobě filmů a vláken.
2. Fyzikální vlastnosti
Tepelné vlastnosti: Bod tání je přibližně 230 stupňů. Nad 100 stupňů PVA postupně podléhá změně barvy a křehnutí; mezi 160 stupni a 170 stupni dochází k dehydrataci a etherifikaci, což vede ke ztrátě rozpustnosti ve vodě; rozklad začíná při 200 stupních; a nad 250 stupňů se tvoří polymery obsahující konjugované dvojné vazby. Nedávné studie také zkoumaly účinky mikrovlnného záření a teploty na strukturální charakteristiky PVA.
Optické a elektrické vlastnosti: Index lomu se pohybuje od 1,49 do 1,52. PVA vykazuje vysoký elektrický odpor, typicky spadající do rozsahu (3,1–3,8) × 10⁷ Ω·cm. Začleněním nanokompozitů prostřednictvím dopingu lze vyladit optickou bandgap, stejně jako lineární a nelineární optické vlastnosti PVA, takže je vhodný pro různé optoelektronické aplikace.
Charakteristika roztoku: Vlastnosti vodných roztoků PVA jsou silně ovlivněny konkrétní použitou jakostí. Roztoky s vysokým-stupněm hydrolýzy (např. PVA 17-99) jsou náchylné ke gelovatění při nízkých teplotách. Kromě toho jsou roztoky PVA vysoce citlivé na přítomnost boraxu a kyseliny borité; i stopová množství těchto látek mohou vyvolat nevratnou gelaci.
3. Chemické vlastnosti
Molekulární řetězce polyvinylalkoholu jsou bohaté na hydroxylové skupiny a vykazují typickou reaktivitu polyolů; mohou tedy podléhat reakcím, jako je esterifikace, etherifikace a acetalizace (např. příprava polyvinylbutyralu [PVB] a polyvinylformalu [PVFM]). Například příprava karboxy-modifikovaného PVA zahrnuje kopolymeraci vinylacetátu s kyselinou akrylovou s následnou alkoholýzou, čímž se získá produkt PVA vyznačující se vysokým stupněm alkoholýzy, avšak nízkou krystalinitou a vysokou rozpustností ve vodě. PVA má dobrou odolnost proti světlu a není náchylný ke stárnutí. Je hořlavý a při hoření vydává výrazný zápach.