ポリビニル アルコール (PVA) の特性は、その重合度 (DP{0}} は多くの場合分子量に相当します) とその加水分解度 (DH- はモル百分率で表されます) によって決まります。市販の PVA グレードは通常、これら 2 つのパラメータの組み合わせによって指定されます。たとえば、「PVA 17-88」は、平均重合度が約 1,700、加水分解度が 88% であることを示します。
1. 構造と分類
重合度（DP）: 低（20,000～35,000）、中（120,000～150,000）、高（170,000～220,000）、超高（250,000～300,000）のいくつかのグレードに分類されます。重合度が増加すると、溶液粘度、フィルム形成強度、および耐溶剤性が向上しますが、溶解度は低下します。
加水分解度 (DH): 一般的な仕様には、78%、88%、98% の 3 つの主要なレベルが含まれます。加水分解度が 78% ～ 89% のグレードは「部分加水分解」と呼ばれ、冷水に溶けます。 98%を超えるグレードは「完全に加水分解されている」とみなされ、溶解するには85度以上の温度に加熱する必要があります。加水分解の程度は、PVA の塗布性能に影響を与える重要な要素です。たとえば、高加水分解 PVA はフィルムや繊維の製造に頻繁に利用されます。
2. 物性
熱的特性: 融点は約 230 度です。 100 度を超えると、PVA は徐々に変色し脆化します。 160 度から 170 度の間では、脱水とエーテル化が起こり、水溶性が失われます。分解は200度で始まります。 250 度を超えると、共役二重結合を含むポリマーが形成されます。最近の研究では、PVA の構造特性に対するマイクロ波照射と温度の影響も調査されています。
光学的および電気的特性: 屈折率の範囲は 1.49 ～ 1.52 です。 PVA は高い電気抵抗率を示し、通常は (3.1 ～ 3.8) × 107 Ω・cm の範囲内に収まります。ドーピングによってナノ複合材料を組み込むことにより、PVA の光学バンドギャップおよび線形および非線形光学特性を調整でき、さまざまなオプトエレクトロニクス用途に適したものになります。
溶液の特性: PVA 水溶液の特性は、使用される特定のグレードによって大きく影響されます。高加水分解グレードの溶液 (例: PVA 17-99) は、低温でゲル化する傾向があります。さらに、PVA 溶液はホウ砂やホウ酸の存在に非常に敏感です。これらの物質が微量であっても、不可逆的なゲル化を引き起こす可能性があります。
3. 化学的性質
ポリビニルアルコールの分子鎖にはヒドロキシル基が豊富に含まれており、ポリオールの典型的な反応性を示します。したがって、エステル化、エーテル化、アセタール化などの反応を受ける可能性があります (例、ポリビニルブチラール [PVB] やポリビニルホルマール [PVFM] の調製)。たとえば、カルボキシル-変性PVAの調製には、酢酸ビニルとアクリル酸の共重合、その後のアルコリシスが含まれ、高度なアルコリシスを持ちながらも結晶化度が低く、水溶性が高いことを特徴とするPVA製品が得られます。 PVA は耐光性に優れ、劣化しにくい素材です。可燃性があり、燃焼すると独特の臭気を発します。