Aplicații ale Policlorurii de Vinil (PVC)

1. Introducere

Policlorura de vinil sau PVC este un produs a cărui compoziție este formată din resurse naturale precum sare și gaze sau uleiuri. Prin combinarea clorului cu etilenă se formează monomerul, clorură de vinil. Prin polimerizarea acestui monomer rezultă polimerul denumit și PVC. [1]

Figura 1.1 Formula structurală a Policlorurii de vinil [2]

Existența monomerului clorură de vinil a fost raportată în anul 1835 de către Liebig și Regnault, însă pe atunci nu se cunoștea în totalitate și abilitatea lui de a polimeriza. S-au făcut puține progrese semnificative până în 1912-1916, când Fritz Klatte a descoperit bazele producției de PVC. Au fost acordate brevete pentru fabricarea clorurii de vinil prin reacția acidului clorhidric cu acetilena la 180°C în prezența clorurilor metalice ca și catalizatori. Totodată, brevetele se referă și la polimerizarea la lumina solară și sugerează o utilizare a polimerului. Prima producție comercială a acestui polimer a început la sfârșitul anului 1920 în SUA, cu o expansiune în anul 1930. [1]

Deoarece are o stabilitate termică scăzută și o vâscozitate ridicată la topire, acesta nu se poate procesa de unul singur. Din această cauză este necesară combinarea acestuia cu un număr variat de aditivi cu scopul de a da o gamă largă de proprietăți pentru a satisface aplicațiile finale. [1]

Durabilitatea lui este strâns legată de rentabilitatea acestuia, fiind al doilea cel mai căutat material plastic după polietilenă, 85% din PVC fiind utilizat în aplicații care au o durată de viață lungă. [1]

Policlorura de vinil este un produs termoplastic, ceea ce înseamnă că are proprietea de a se topi sau înmuia atunci când este încălzit și de a se întări atunci când este răcit. Materialele termoplastice pot trece prin aceste procese fără să sufere modificări chimice notabile. [1]

2. Avantaje și dezavantaje

Principalele avantaje ale PVC:

- Polimerul este foarte rentabil în comparație cu alte produse plastice care au un grad ridicat de versatilitate în producție;

- Este durabil, ușor de întreținut și se poate produce într-o gamă largă de culori;

- Se poate folosi în contact cu produsele alimentare ca și ambalaj și are aplicații medicale;

- Are o combinație bună de rigiditate și rezistență la impact. Stabilitatea lui dimensională este bună și la temperatura camerei. Are rezistență mare la diferite substanțe chimice, uleiuri și grăsimi, totodată având și bune proprietăți de barieră împotriva vaporilor de apă;

- În forma sa flexibilă are bune proprietăți ca izolator electric și se adaptează repede atât la nevoile oamenilor, cât și la mediul înconjurător care se află în continuă schimbare. [1]

Principalele dezavantaje ale PVC:

- În comparație cu alte produse termoplastice, greutatea specifică a policlorurii de vinil este mai mare, iar distorsiunea termică și temperaturile de topire sunt relative scăzute;

- Din cauza stabilității termice, procesul de topire este mult mai dificil de efectuat;

- Există diferite probleme cu privire la impactul asupra mediului și sănătății din cauza monomerului clorură de vinil, a dioxinelor și a plumbului;

- Deșeurile plastice care au în compoziție PVC pot cauza complicații la procesare din cauza problemelor de stabilitate termică, astfel că acest polimer nu este bine privit de către persoanele care reciclează. [1]