Clorură de polivinil Istorie, structură chimică, proprietăți și utilizări

vinil policlorură Este un polimer a cărui utilizare industrială a început să se dezvolte la începutul secolului al XX-lea, printre altele datorită costului redus, durabilității sale, rezistenței sale și capacității de izolare termică și electrică, printre alte motive. Acest lucru ia permis să înlocuiască metalele în numeroase aplicații și utilizări.

După cum sugerează și numele, aceasta constă în repetarea multor monomeri de clorură de vinil, formând un lanț polimeric. Atât atomii de clor, cât și vinilul se repetă n ori în polimer, deci se poate numi și clorură de polivinil (clorură de polivinil, PVC, în limba engleză).

În plus, este un compus turnat, astfel încât poate fi folosit pentru a construi numeroase bucăți de diferite forme și dimensiuni. PVC este rezistent la coroziune datorită în principal oxidării. Prin urmare, nu există nici un risc în expunerea dumneavoastră la mediul înconjurător.

Ca punct negativ, durabilitatea PVC poate fi o cauză a unei probleme, deoarece acumularea deșeurilor sale poate contribui la poluarea mediului care a afectat planeta de mai mulți ani.

index

• 1 Istoricul clorurii de polivinil (PVC)
• 2 Structura chimică
• 3 Proprietăți
  • 3.1 Capacitatea de a întârzia focul
  • 3.2 Durabilitatea
  • 3.3 Stabilitatea mecanică
  • 3.4 Prelucrarea și turnarea
  • 3.5 Rezistența la substanțe chimice și uleiuri
• 4 Proprietăți
  • 4.1 Densitatea
  • 4.2 Punctul de topire
  • 4.3 Procentul de absorbție a apei
• 5 Utilizări
• 6 Referințe

Istoria clorurii de polivinil (PVC)

În 1838, fizicianul și chimistul francez Henry V. Regnault au descoperit clorură de polivinil. Mai târziu, omul de știință german Eugen Baumann (1872) a expus o sticlă cu clorură de vinil la lumina soarelui și a observat apariția unui material alb solid: a fost clorură de polivinil.

La începutul secolului XX, omul de știință rus Ivan Ostromislansky și omul de știință german Frank Klatte, de la German Chemical Company Griesheim-Elektron, au încercat să găsească aplicații comerciale pentru clorură de polivinil. Ei au devenit frustrați, pentru că uneori polimerul era rigid, iar alteori era fragil.

În 1926, Waldo Semon, un om de știință care a lucrat pentru compania B.F. Goodrich din Akron, Ohio, a creat un material plastic flexibil, rezistent la apă, rezistent la foc, capabil să se îmbină cu metal. Acesta a fost scopul urmărit de companie și a constituit prima utilizare industrială a clorurii de polivinil.

Fabricarea polimerului a fost intensificată în timpul celui de-al doilea război mondial, deoarece a fost folosită pentru acoperirea cablurilor navelor de război.

Structura chimică

Lanțul polimeric al clorurii de polivinil este ilustrat în imaginea superioară. Sferele negre corespund atomilor de carbon, sferele albe corespund atomilor de hidrogen, iar sferele verzi corespund atomilor de clor.

Din această perspectivă, lanțul are două suprafețe: un clor și un hidrogen. Aranjamentul său tridimensional este cel mai ușor de vizualizat din monomerul de clorură de vinil și modul în care acesta formează legături cu alți monomeri pentru a crea lanțul:

Aici, un șir este alcătuit din n unități, care sunt închise în paranteze. Atomul Cl indică din plan (pană neagră), deși poate să se îndrepte și în spatele acestuia, așa cum se vede cu sferele verzi. Atomii H sunt orientați în jos și, în același mod, pot fi verificați cu structura polimerului.

Deși lanțul are doar legături simple, ele nu se pot roti liber datorită impedimentului steric (spațial) al atomilor de Cl.

De ce? Deoarece sunt foarte voluminoase și nu au suficient spațiu pentru a se roti în alte direcții. Dacă s-ar fi întâmplat, ar fi "lovit" cu atomii H vecini.

proprietăţi

Abilitatea de a întârzia focul

Această proprietate se datorează prezenței clorului. Temperatura de aprindere a PVC-ului este de 455 ° C, astfel încât riscul de ardere și declanșarea unui incendiu este scăzut.

În plus, căldura eliberată de PVC atunci când arde este mai mică atunci când 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 la oxidare.

PVC are atomi de clor atașați la carbonul din lanțurile sale, ceea ce îl face mai rezistent la oxidare decât materialele plastice care au în structură doar atomi de carbon și hidrogen.

Examinarea țevilor din PVC îngropate timp de 35 de ani, efectuată de Asociația de Țevi din PVC din Japonia, nu a arătat nici o deteriorare a acestora. Chiar și rezistența sa este comparabilă cu cea a țevilor din PVC noi.

Stabilitate mecanică

PVC este un material stabil din punct de vedere chimic, care arată puține schimbări în structura moleculară și rezistența mecanică.

Este un material viscoelastic cu lanț lung, susceptibil de deformare datorită aplicării continue a unei forțe externe. Cu toate acestea, deformarea sa este scăzută, deoarece are o limitare a mobilității sale moleculare.

Prelucrare și turnare

Prelucrarea unui material termoplastic depinde de vâscozitatea acestuia atunci când este topită sau topită.În această condiție, viscozitatea PVC-ului este ridicată, comportamentul său nu depinde foarte mult de temperatură și este stabil. Din acest motiv, cu PVC este posibilă fabricarea de produse de dimensiuni mari și forme variabile.

Rezistență la substanțe chimice și uleiuri

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

proprietăţi

densitate

1,38 g / cm³

Punctul de topire

Între 100 ºC și 260 ºC.

Procentul de absorbție a apei

0% în 24 de ore

Datorită compoziției sale chimice, PVC este capabil să se amestece cu numerele compuse în timpul fabricării.

Apoi, prin modificarea plastifianților și a aditivilor utilizați în această etapă, pot fi obținute 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 este un material economic și versatil care se folosește în construcții, îngrijire medicală, electronică, automobile, țevi, acoperiri, pungi de sânge, sonde din material plastic, izolație de cablu etc.

Se folosește în mai multe aspecte ale construcției datorită rezistenței, rezistenței la oxidare, umidității și abraziunii. PVC este ideal pentru placare, pentru rame de ferestre, plafoane și garduri.

A fost utilă în special pentru construcția țevilor, deoarece acest material nu are coroziune, iar rata de rupere este de numai 1% din cea a sistemelor metalice topite.

Susține schimbările de temperatură și umiditate, putând fi utilizate în cablajele care constituie acoperirea.

PVC este utilizat în ambalarea diferitelor produse, cum ar fi drajeuri, capsule și alte elemente de uz medical. De asemenea, pungile de sânge sunt construite cu un PVC transparent.

Deoarece PVC este accesibil, durabil și rezistent la apă, este ideal pentru impermeabile, cizme și perdele de duș.

referințe

1. Wikipedia. (2018). Clorură de polivinil. Adus pe 1 mai 2018, de la: en.wikipedia.org
2. Editorii Encyclopaedia Britannica. (2018). Clorură de polivinil. Adus pe 1 mai 2018, de la: britannica.com
3. Arjen Sevenster. Istoria PVC. Adus pe 1 mai 2018, de la: pvc.org
4. Arjen Sevenster. Proprietățile fizice ale PVC-ului. Adus pe 1 mai 2018, de la: pvc.org
5. British Federația Plastică. (2018). Clorură de polivinil PVC. Adus pe 1 mai 2018, de la: bpf.co.uk
6. International Polymer Solutions Inc. Proprietăți de clorură de polivinil (PVC). [PDF]. Adus pe 1 mai 2018, de la: ipolymer.com
7. ChemicalSafetyFacts. (2018). Clorură de polivinil Adus la 1 mai 2018 de la: chemicalsafetyfacts.org
8. Paul Goyette. (2018). Tuburi din plastic [Figura]. Adus la 1 mai 2018 de la: commons.wikimedia.org