Policlorur de vinil

editor — Wed, 10 Apr 2013 09:51:02 +0000

Pestanyes verticals

Dades generals

Classificació:

Polimèric

Termoplàstic

De vinil

Poli(clorur de vinil)

Nomenclatura:

PVC

Composició química:

(CH₂CHCl)_n

Primeres matèries:

Acetilè, àcid clorhídric, clor i etilè; clorur de vinil i clorur d'etilè.

Es tracta d'un homopolímer de clorur de vinil lineal. Les cadenes macromoleculars de PVC són poc ramificades. Els grups cloro laterals estan estèricament desordenats (atàctic) al llarg de la macromolècula, donant lloc a un polímer polar. El contingut teòric de clor és aproximadament del 57%.

El poli(clorur de vinil) presenta diverses propietats en funció dels monòmers o polímers que s'utilitzin en la plimerització. D'aquesta manera existeixen en el mercat diferents tipus de PVC, com el el poli(clorur de vinil) rígid (PVC-U), el d'alt impacte (PVC-HI), el clorat (PVC-C), el plastificat (PVC-P).

Caracterització

Mètodes espectromètrics:

Preparació:

L'espectre d'IR s'ha realitzat a partir de mesures d'absorbància. A 2922 cm^-1 i 2862 cm^-1 apareixen vàries bandes d'intensitat variable que corresponen al stretching del C-H sp³.

A 1431 cm^-1 hi ha una banda d'intensitat mitjana que pertany al bending del CH₂; la senyal surt fora de l'intèrval normal a causa de la presència de Cl^-.

A 1091 cm^-1 trobem el stretching del grup C-Cl, amb una banda intensa i ample.

La vibració de l'esquelet de CH₂ apareix a 772 cm^-1.

Calorimetria:

Propietats generals

Densitat:

1.3 - 1.58 g/cm³

Cristal·linitat:

Amorf

Preu:

1.04 - 1.14 €/kg

Propietats mecàniques

Mòdul elàstic (GPa):

2.14 - 4.14 GPa

Coeficient de Poisson:

0.383 - 0.407

Resistència mecànica a compressió:

42.5 - 89.6 MPa

Resistència mecànica a tracció(MPa):

40.7 - 65.1 MPa

Tenacitat a fractura (KIc):

1.46 - 5.12 MPa·m^1/2

Comportament a tracció:

A la temperatura de	Allargament (%)
T_amb	40 - 80 %

Duresa:

A la Temperatura de:	Vikers
T_amb	10.6 - 15.6 HV

Propietats elèctriques

Constant dielèctrica:

A la temperatura de:	Constant dielèctrica
T_amb	3.1 - 4.4

Observacions:

És un bon aïllant elèctric.

Propietats tèrmiques

Temperatura de Transició vítria:

74.9 - 105 ºC

Coeficient de dilatació tèrmica lineal:

A la temperatura de:	Coeficient d’expansió lineal
T_amb	50·10^-6 - 100·10^-6 1/ ºC

Conductivitat tèrmica:

A la temperatura de:	Conductivitat tèrmica
T_amb	0.147 - 0.293 W/m·K

Capacitat calorífica específica:

A la temperatura de:	Capacitat calorífica específica
T_amb	1.36e3 - 1.44e3 J/kg·K

Observacions:

És un bon aïllant tèrmic.

Propietats òptiques

Índex de refracció:

1.54 - 1.56

Observacions:

Es tracta d'un material translúcid.

Propietats tecnològiques

Temperatura mínima d’utilització:

(-123) - (-73.2) ºC

Temperatura màxima d’utilització:

60 - 70 ºC

Mecanització:

Mitjà.

Soldabilitat:

És un polímer altament soldable.

Formabilitat:

Bona

Reciclabilitat:

És un material reciclable.

Propietats químiques

Resistència als àcids:

Té molt bona resistència als àcids febles i bona per als forts.

Resistència als àlcalis:

Té molt bona resistència als àlcalis forts i febles.

Resistència als dissolvents orgànics:

Té una resistència mitjana als dissolvents orgànics.

Absorció d’aigua:

La seva resistència front a l'oxidació a 500 ºC és molt pobre.

Observacions:

Té molt bona resistència a l'aigua, tant dolça com salada. Es tracta d'un material inflamable. La seva resistència a la radiació UV és molt bona, tant el PVC rígid com el flexible.

Obtenció

Observacions:

L'obtenció del poli(clorur de vinil) es fa a partir d'acitilè i àcid clorhídric. El PVC no pot ser processat per ell mateix, ha d'estar composat per, com a mínim, un estabilitzant, un lubricant, i en el cas de que es tracti de PVC flexible, un plastificant. La major part de la producció mundial es realitza en discontinu a través d'una polimerització per emulsió. En aquesta, el clorur de vinil líquid es dispersa finament en aigua mitjançant agitació. S'empren peròxids orgànics com a iniciadors, dissolts en el clorur de vinil. A la suspensió se li afegeixen col·loides protectors en mínimes quantitats; aquestes impedeixen que les partícules s'uneixin en el moment de la transició de l'estat líquid a sòlid. Les partícules més grans es denominen partícules primàries i són separades fàcilment del líquid per centrifugació, tamissat o filtrat. Les partícules més fines queden en suspensió amb l'ajut de bombes d'alta pressió o agitadors molt revolucionats, de manera que es produeix una polimerització en microsuspensió. Després es renta, s'asseca i s'elimina completament el clorur de vinil que resta sense reaccionar, mitjançant un procés de desgasificació intensa, entre altres.

En la polimerització per emulsió, tant en discontinu com en continu, s'utilitza clorur de vinil liquat, que es dispersa en l'aigua formant partícules fines, amb l'ajut d'emulsionants. S'empren com a iniciadors peròxids solubles en aigua, com peròxid d'hidrògen o persulfat potàssic. La seva acció es nota a elevada temperatura, quan les gotes de clorur de vinil es van transformant progressivament en grànuls de poli(clorur de vinil), amb un diàmetre comprès entre 0.1 i 1 micròmetres, convertint-se així en partícules primàries.

Es fabriquen també diferents PVCs en funció de la feina per a la qual han sigut designats. Així, es crea polímer especial si és destinat a suspensió (S-PVC), a emulsió (E-PVC) o a massa (M-PVC).

Conformació

Observacions:

En la seva forma pura, el PVC és pesat, rígid i fràgil. Es pot transformar d'un material rígid a un tant elàstic i suau com la goma. El PVC plastificat és utilitzat com un substitut econòmic per al cuir, ja que s'assemblen en color i textura. És menys transparent que el PMMA o PC, però és menys car, i per tant s'utlitza per a fabricar containers transparents. Les seves propietats mecàniques difereixen força depenent de si la formulació del PVC és rígida o plàstica.

El PVC rígid té rigidesa a temperatura ambient i és fràgil a baixa temperatura; té baix preu, resistència química excepte en presència d'alguns dissolvents, possibilita el contacte amb aliments, és transparent, és naturalment retardant ignífug i en cas d'incendiar-se desprenen fums tòxics i corrosius; dimensionalment estable. És fàcilment soldable i l'injecció és menys fàcil.

Les característiques del PVC flexible depenen, en línies generals, de la formulació; té flexibilitat, comportament millorat a baixa temperatura, diferents graus de retardant ignífug però fa major flamarada si els plastificants són flamejants, i crema desprenent fims tòxics i corrosius; baix preu, permet el contacte amb aliments i és transparent. és molt més sensible a la calor que el PVC rígid. La seva resistència química i tèrmica al envelliment decreix amb el temps. També és fàcilment soldable. Tots dos tenen alta densitat.

Poden ser extrudits, injectats, comprimits, termoformats, calendrats, emmotllats per bufat, vernissats, co-extudits; s'empra per crear films, tubs, cables i fibres.

Reciclatge

Observacions:

El PVC és un material reciclable, tot i que en l'actualitat presenta problemes ecològics a causa del clor present i d'alguns plastificants emprats en la síntesi del PVC flexible.

Imatges:

Descripció:

Símbol de reciclatge per al PVC.

Aplicacions

Observacions:

El 68% del poli(clorur de vinil) que s'utilitza és rígid, mentre que el el 31% és flexible. El PVC s'empra principalment en el sector de la construcció, consumint dos terceres parts del PVC total. S'usa per a fer canonades, embalatges, aparells elèctrics i electrònics, tanques, barreres, sistemes interns i externs de sostres, parets i sòls, senyals de carretera, envasos de cosmètics i aliments, ampolles transparents i opaques, canoes, mangueres de jardí, paviments de vinil, finestres, discs de vinil, nines, cuir artificial, aïllant de cables, films, tapisseria de cotxes; components de sistemes telefònics, refrigeradors, rentadores, aires acondicionats, ordinadors, teclats, disqueteres; com a soles de sabates, cortines opaques, lones impermeables, matalassos inflables, material d'escola i d'oficina, mobiliari de terrassa, tarjetes de crèdit, material mèdic, venes sanguínies per a ronyons, cors i pulmons artificials, bosses de transfusió sanguínies, pell artificial, guants, màsqueres d'inhalació, tiretes, ...

Imatges:

Descripció:

Les canonades estan fetes a partir de PVC.

Imatges:

Descripció:

El PVC es pot conformar en tub, i s'empra per a fabricar impermeables.

Imatges:

Descripció:

Algunes aixetes estan fetes amb PVC.

Español

CMEmaterials - Poli(clorur de vinil)

Policlorur de vinil

Pestanyes verticals