CLORURA DE POLIVINIL: ISTORIC, STRUCTURĂ, PROPRIETĂȚI ȘI UTILIZĂRI - CHIMIE - 2025

Clorura de polivinil este un polimer a cărui utilizare industrială a început să se dezvolte la începutul secolului al XX - lea, datorită , printre altele , la costuri reduse, durabilitatea, rezistenta si izolatie termica si electrica, printre alte motive. Acest lucru i-a permis deplasarea metalelor în numeroase aplicații și utilizare.

După cum indică numele său, constă în repetarea multor monomeri cu clorură de vinil, formând un lanț polimeric. Atât clorul, cât și atomii de vinil se repetă de n ori în polimer, deci se poate numi și clorură de polivinil (PVC).

În plus, este un compus modelabil, astfel încât poate fi utilizat pentru a construi numeroase bucăți de forme și dimensiuni diferite. PVC-ul este rezistent la coroziune în principal datorită oxidării. Prin urmare, nu există niciun risc în expunerea sa la mediu.

Ca punct negativ, durabilitatea PVC-ului poate fi cauza unei probleme, deoarece acumularea deșeurilor sale poate contribui la poluarea mediului care a afectat planeta atât de mulți ani.

Istoricul clorurii de polivinil (PVC)

În 1838, fizicianul și chimistul francez Henry V. Regnault au descoperit clorura de polivinil. Ulterior, savantul german Eugen Baumann (1872) a expus o sticlă de clorură de vinil la lumina soarelui și a observat apariția unui material solid alb: era clorură de polivinil.

La începutul secolului XX, savantul rus Ivan Ostromislansky și omul de știință german Frank Klatte de la Compania Chimică Germană Griesheim-Elektron au încercat să găsească aplicații comerciale pentru clorura de polivinil. Au sfârșit frustrați, pentru că uneori polimerul era rigid și alteori era fragil.

În 1926, Waldo Semon, un om de știință care lucrează pentru BF Goodrich Company din Akron, Ohio, a reușit să creeze un plastic flexibil, rezistent la apă, rezistent la foc, capabil să se lipească de metal. Acesta a fost obiectivul căutat de companie și a fost prima utilizare industrială a clorurii de polivinil.

Fabricarea polimerului s-a intensificat în timpul celui de-al doilea război mondial, deoarece a fost utilizat la acoperirea cablajului navelor de război.

Structura chimică

Imaginea superioară ilustrează lanțul polimeric al clorurii de polivinil. Sferele negre corespund atomilor de carbon, cei albi la atomii de hidrogen și cei verzi la atomii de clor.

Din această perspectivă, lanțul are două suprafețe: una de clor și una de hidrogen. Dispunerea sa tridimensională se vizualizează cel mai ușor din monomerul cu clorură de vinil și modul în care formează legături cu alți monomeri pentru a crea lanțul:

Aici, un șir este format din n unități, care sunt închise între paranteze. Atomul Cl indică din plan (pană neagră), deși se poate orienta și în spatele lui, așa cum se vede cu sferele verzi. Atomii H sunt orientați în jos și pot fi observați în același mod cu structura polimerică.

Deși lanțul are doar legături unice, acestea nu se pot roti liber din cauza piedicii stereice (spațiale) a atomilor Cl.

De ce? Pentru că sunt foarte voluminoase și nu au suficient spațiu pentru a se roti în alte direcții. Dacă ar face acest lucru, ar „lovi” cu atomii H vecini.

Proprietăți

Posibilitatea de a retrage focul

Această proprietate se datorează prezenței clorului. Temperatura de aprindere a PVC-ului este de 455 ° C, deci riscul de a arde și de a porni un incendiu este scăzut.

În plus, căldura degajată de PVC la ardere este mai mică, deoarece este produsă de polistiren și polietilenă, două dintre cele mai utilizate materiale plastice.

Durabilitate

În condiții normale, factorul care influențează cel mai mult durabilitatea unui produs este rezistența sa la oxidare.

PVC-ul are atomi de clor atașați carbonii în lanțurile sale, ceea ce îl face mai rezistent la oxidare decât materialele plastice care au în structura lor atomi de carbon și hidrogen.

Examinarea țevilor din PVC îngropate timp de 35 de ani, efectuată de Asociația de țevi și montaj din PVC din Japonia, nu a arătat nicio deteriorare a acestora. Chiar și rezistența sa este comparabilă cu noile conducte din PVC.

Stabilitate mecanică

PVC-ul este un material stabil din punct de vedere chimic, care prezintă o mică schimbare a structurii sale moleculare și a rezistenței mecanice.

Este un material viscoelastic cu lanț lung, susceptibil la deformare prin aplicarea continuă a unei forțe externe. Cu toate acestea, deformarea sa este scăzută, deoarece prezintă o limitare a mobilității sale moleculare.

Procesare și modelare

Prelucrarea unui material termoplastic depinde de vâscozitatea acestuia când acesta este topit sau topit. În această condiție, vâscozitatea PVC-ului este ridicată, comportamentul său fiind puțin dependent de temperatură și este stabil. Din acest motiv, PVC-ul poate fi utilizat pentru fabricarea de produse mari și forme variabile.

Rezistență chimică și ulei

PVC-ul este rezistent la acizi, alcaline și aproape toți compușii anorganici. PVC-ul se deformează sau se dizolvă în hidrocarburi aromatice, cetone și eteruri ciclice, dar este rezistent la alți solvenți organici, cum ar fi hidrocarburile alifatice și hidrocarburile halogenate. De asemenea, rezistența sa la uleiuri și grăsimi este bună.

Proprietăți

Densitate

1,38 g / cm ³

Punct de topire

Între 100ºC și 260ºC.

Procentul de absorbție a apei

0% în 24 de ore

Datorită compoziției sale chimice, PVC-ul este capabil să se amestece cu numere compozite în timpul fabricației.

Apoi, prin modificarea plastifianților și aditivilor folosiți în această etapă, se pot obține diferite tipuri de PVC cu o serie de proprietăți, cum ar fi flexibilitatea, elasticitatea, rezistența la impact și prevenirea creșterii bacteriene, printre altele.

Aplicații

PVC-ul este un material ieftin și versatil utilizat în construcții, asistență medicală, electronică, automobile, conducte, acoperiri, pungi de sânge, sonde de plastic, izolarea cablurilor etc.

Este utilizat în multe aspecte ale construcției datorită rezistenței sale, rezistenței la oxidare, umiditate și abraziune. PVC-ul este ideal pentru placare, pentru rame, acoperișuri și garduri.

A fost util mai ales în construcția de conducte, deoarece acest material nu suferă coroziune, iar rata de rupere a acestuia este de numai 1% din cea a sistemelor de metale topite.

Rezistă la schimbări de temperatură și umiditate și poate fi utilizat în cablarea care constituie acoperirea sa.

PVC-ul este utilizat în ambalajul diferitelor produse, cum ar fi drajeurile, capsulele și alte articole de uz medical. De asemenea, pungile cu bănci de sânge sunt realizate din PVC transparent.

Deoarece PVC-ul este accesibil, rezistent și rezistent la apă, este ideal pentru pelerine de ploaie, cizme și perdele de duș.

Referințe

1. Wikipedia. (2018). Clorura de polivinil. Preluat pe 1 mai 2018, de pe: en.wikipedia.org
2. Redactorii Encyclopaedia Britannica. (2018). Clorura de polivinil. Preluat pe 1 mai 2018, de pe: britannica.com
3. Arjen Sevenster. Istoria PVC-ului. Preluat la 1 mai 2018, de pe: pvc.org
4. Arjen Sevenster. Proprietățile fizice din PVC. Preluat la 1 mai 2018, de pe: pvc.org
5. Federația Britanică de Plastic. (2018). Clorură de polivinil PVC. Preluat la 1 mai 2018, de la: bpf.co.uk
6. International Polymer Solutions Inc. Proprietățile clorurii de polivinil (PVC). . Preluat pe 1 mai 2018, de pe: ipolymer.com
7. ChemicalSafetyFacts. (2018). Clorura de polivinil. Preluat la 1 mai 2018, de la: substancesafetyfacts.org
8. Paul Goyette. (2018). Tub din plastic. . Preluat la 1 mai 2018, de pe: commons.wikimedia.org