Poli (cloreto de vinil) | ||
Estrutura de poli (cloreto de vinil) | ||
Identificação | ||
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Nome IUPAC | poli (1-cloroetileno) | |
Sinônimos |
PVC |
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N o CAS | ||
N o ECHA | 100.120.191 | |
PubChem | 6338 | |
ChEBI | 53243 | |
SORRISOS |
C ([C @@ H] (Cl) *) * , |
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InChI |
InChI: InChI = 1S / C2H3Cl / c1-2-3 / h2H, 1H2 |
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Propriedades quimicas | ||
Fórmula | (C 2 H 3 Cl) n n = 700 a 1500 |
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Propriedades físicas | ||
Transição de vidro T ° | 80 ° C | |
Fusão T ° | > 180 ° C (decomposição) | |
Parâmetro de solubilidade δ |
19,8 MPa 1/2 ; 21,3 J 1/2 · cm -3/2 |
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Massa volumica | 1,38 g · cm -3 | |
Temperatura de autoignição | 600 ° C | |
Limites explosivos no ar | Inferior: 60 g · m -3 | |
Propriedades eletrônicas | ||
Constante dielétrica | 3,39 ( 1 kHz , 25 ° C ) 2,9 ( 1 MHz , 25 ° C ) 2,8 ( 1 GHz , 25 ° C ) 5,3 ( 1 kHz , 100 ° C ) |
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Propriedades ópticas | ||
Índice de refração | 1,52 - 1,55 | |
Precauções | ||
WHMIS | ||
Produto não controladoEste produto não é controlado de acordo com os critérios de classificação WHMIS. |
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Classificação IARC | ||
Grupo 3: Não classificável quanto à sua carcinogenicidade para humanos | ||
Unidades de SI e STP, salvo indicação em contrário. | ||
O poli (cloreto de vinila) , conhecido pela sigla PVC (abreviatura do nome inglês cloreto de polivinila ), é um polímero termoplástico de consumo , amorfo ou fracamente cristalino , principal representante da família dos cloropolímeros .
É preparado a partir de duas matérias-primas : 57% sal marinho (NaCl) e 43% petróleo; é o único material plástico composto por mais de 50% de matéria-prima de origem mineral.
O PVC rígido é utilizado principalmente para a fabricação de perfis e tubos por extrusão . O PVC flexível (ou PVC plastificado ) utilizado, por exemplo, na indústria de roupas e estofados .
De fórmula química - ( C H 2 - C H Cl ) n -, é obtido por polimerização radicalar de cloreto de vinila monomérico (acrônimo VCM fórmula CH 2 = CHCl). O PVC é um material orgânico .
Poli (cloreto de vinilo) foi descoberto por acaso em pelo menos duas ocasiões durante o XIX th século, pela primeira vez em 1835 por Henri Victor Regnault e em 1872 por Eugen Baumann . Em ambos os casos, o polímero apareceu como um sólido branco em garrafas de cloreto de vinila após a exposição à luz solar. No início do XX ° século, o químico russo Ivan Ostromislensky (in) e Fritz Klatte (in) tanto tentou usar PVC em produtos comerciais, mas seus esforços não foram bem sucedidos por causa das dificuldades de polímero transformação. Em 1926, Waldo Semon (in) , em colaboração com a empresa BF Goodrich , desenvolveu um método de laminação de PVC misturando-o com aditivos . Isso tornou o material mais flexível e fácil de fabricar, a gênese do sucesso comercial do PVC.
Historicamente, o cloreto de vinila era produzido pela reação de etileno com cloro gasoso. Hoje, é uma reação entre o etileno e o ácido clorídrico , na presença de oxigênio , que geralmente é usado. O produto intermediário, o dicloroetano , se transforma em cloreto de vinila sob o efeito do calor.
A polimerização do VCM é iniciada por radicais . O processo mais comum é aquele em suspensão . Vários aditivos permitem controlar sua polimerização (iniciadores de polimerização, shortstoppers , exterminadores de emergência , agentes de expansão etc. ).
Nota: O PVC é insolúvel em seu monômero.
Produção de PVC (processo de suspensão).
Certos aditivos permitem melhorar a sua estabilização química, contra os raios ultravioleta, calor, impacto, etc., e estabilizar a sua cor e aspecto. Por exemplo, estabilizantes conhecidos como "Hals" (para estabilizadores de luz de aminas impedidas ) tornam-no mais resistente à luz ao inibir a atividade dos radicais livres.
O PVC pode incorporar muitos enchimentos , que são principalmente minerais, como carbonato de cálcio natural ou precipitado, talco , caulim ou metais destinados a melhorar suas propriedades mecânicas, sua condição de superfície e também para reduzir o preço . Em média, o PVC contém 10% de aditivos.
O PVC deve ser resistente ao calor ou ao fogo. Agora é combustível e liberta naturalmente 170- 180 ° C de cloreto de hidrogénio e de 70 ° C , de cloreto de hidrogénio a uma reacção de auto-sustentação, uma vez que é iniciada. Aditivos estabilizadores previnem ou limitam esta liberação:
Existem muitos usos para o PVC na indústria. Existem principalmente quatro tipos de PVC:
A polimerização do PVC é irreversível. Alguns plastificantes usados em sua composição podem representar risco à saúde.
O PVC permite o aproveitamento do cloro liberado durante a fabricação de produtos como sabonete, lavanderia. Hoje é uma das soluções para evitar o armazenamento grande e perigoso de cloro. Este polímero está na forma de um pó branco.
Se o PVC tem sido tão criticado, é porque se suspeita que contribua:
Antes da década de 1980, a técnica de fabricação do PVC não garantia a ausência do monômero de cloreto de vinila (VCM), que poderia chegar a 200 ou até 1000 ppm . A sua utilização na fabricação de tubulações de água potável exige um controle do CVM residual nas tubulações de PVC anteriores a 1980, pois já foram observados certo número de casos de ultrapassagem dos limites de qualidade.
Plastificantes (para formar plastisóis, por exemplo ) são muitas vezes adicionados ao PVC para melhorar certas características (flexibilidade, alongamento à ruptura, resistência ao frio e aos choques, etc. ) ou para facilitar a aplicação. O PVC flexível (plastificado) representa cerca de 30% do consumo de PVC.
Entre os plastificantes usados, alguns ftalatos são prejudiciais. Com o tempo, podem migrar (permanência não garantida, devido à incompatibilidade com a matriz polimérica) e se depositar na superfície (fenômeno de exsudação) de objetos de PVC flexível. Por este motivo, a sua utilização é limitada em brinquedos por uma directiva europeia.
Outros plastificantes são autorizados, da família dos adipados ou mesmo óleos vegetais (por exemplo, óleo de soja ). Por muitos anos, eles tornaram possível a fabricação de filme stretch de qualidade alimentar. No entanto, em contato com substâncias gordurosas nos alimentos, certos plastificantes hidrofóbicos migram para os alimentos. Outras alternativas estão sendo desenvolvidas para eventualmente substituir o PVC em filmes alimentícios.
O PVC é geralmente moldado por processos contínuos ( extrusão , revestimento ). A extrusão é usada principalmente para a fabricação de perfis para janelas e tubos de PVC. A injeção é menos utilizada devido ao risco de liberação de ácido clorídrico, mas muitos artigos, no entanto, são produzidos industrialmente: peças de tubos, equipamentos elétricos, etc. Para montar diferentes peças de PVC, os métodos mais comumente usados são a colagem e diferentes técnicas de soldagem , incluindo a selagem a quente.
A queima de poli (cloreto de vinila) libera principalmente ácido clorídrico na presença de vapor d'água contido no ar. Atualmente, todas as usinas de incineração de lixo doméstico aprovadas estão equipadas com filtros de ácido, pois há cloretos em muitos resíduos. Queimar lixo a céu aberto é um sério dano ambiental. Além disso, a combustão do PVC gera dioxinas e furanos em quantidades variáveis dependendo das condições de combustão.
Para reconhecer o PVC, é necessário usar um fio de cobre com a incandescência. Então você tem que colocar esse fio em contato com a amostra de plástico e depois expô-lo ao fogo. Se ficar verde, geralmente é PVC. A fumaça arde nos olhos (liberação de ácido clorídrico HCl) e a chama se apaga sozinha. Veja o teste de Beilstein .
Antes da década de 2000, o PVC era percebido como um material não reciclável, destinado a ir para aterro ou para ser incinerado. Em 2000, a indústria do PVC na Europa decidiu lançar o Vinyl2010 : um plano de ação cujo principal objetivo era criar canais de recolha e reciclagem adaptados aos diferentes tipos de resíduos em fim de vida a tratar. O compromisso voluntário Vinyl2010 (2000-2010) tornou possível reciclar 260.000 t de PVC pós-consumo anualmente , em vez das 200.000 t inicialmente planejadas.
A criação da iniciativa Recovinyl e o desenvolvimento de processos de reciclagem como o Vinyloop e o Texyloop tornaram possível atingir este objetivo. O processo Vinyloop é um método de reciclagem química que recicla o PVC na forma de resíduos compostos. Este processo difere do processo de moagem mais popular. O PVC gasto, que pode vir de diferentes origens, como cabos e perfis, é imerso em um solvente e, em seguida, filtrado.
Em 2013, mais de 444.000 t de PVC foram recicladas na Europa, em comparação com 362.000 t em 2012.
A indústria europeia do PVC decidiu renovar um novo compromisso voluntário, o VinylPlus, de forma a estar em linha com os objetivos europeus para 2020. Desta vez, pretende reciclar 800.000 t de PVC por ano até 2020.
Em 2014, a França exportou em média 70.000 t de PVC (base, plastificado e não plastificado juntos) por mês, e importou em média 25.000 t . O preço médio observado nas bordas do PVC obtido por suspensão (S-PVC) bruto (sem aditivos) é de 950 € / t .