Clorura de polivinil) | ||
Structura poli (clorurii de vinil) | ||
Identificare | ||
---|---|---|
Numele IUPAC | poli (1-cloretilena) | |
Sinonime |
PVC |
|
N o CAS | ||
N o ECHA | 100.120.191 | |
PubChem | 6338 | |
ChEBI | 53243 | |
ZÂMBETE |
C ([C @@ H] (Cl) *) * , |
|
InChI |
InChI: InChI = 1S / C2H3Cl / c1-2-3 / h2H, 1H2 |
|
Proprietăți chimice | ||
Formulă | (C 2 H 3 Cl) n n = 700 până la 1500 |
|
Proprietăți fizice | ||
T ° tranziția sticlei | 80 ° C | |
T ° fuziune | > 180 ° C (descompunere) | |
Parametrul de solubilitate δ |
19,8 MPa 1/2 ; 21,3 J 1/2 · cm -3/2 |
|
Masa volumică | 1,38 g · cm -3 | |
Temperatura de autoaprindere | 600 ° C | |
Limite explozive în aer | Jos: 60 g · m -3 | |
Proprietăți electronice | ||
Constantă dielectrică | 3,39 ( 1 kHz , 25 ° C ) 2,9 ( 1 MHz , 25 ° C ) 2,8 ( 1 GHz , 25 ° C ) 5,3 ( 1 kHz , 100 ° C ) |
|
Proprietati optice | ||
Indicele de refracție | 1,52 - 1,55 | |
Precauții | ||
WHMIS | ||
Produs necontrolatAcest produs nu este controlat conform criteriilor de clasificare WHMIS. |
||
Clasificarea IARC | ||
Grupa 3: Inclasificabil în ceea ce privește carcinogenitatea sa la om | ||
Unități de SI și STP dacă nu se specifică altfel. | ||
Poli (clorură de vinil) , cunoscută sub abrevierea PVC (prescurtare din limba engleză nume clorura de polivinil ), este un polimer termoplastic de consum , amorf sau slab cristalin , reprezentativ principal al familiei chloropolymers .
Se prepară din două materii prime : 57% sare de mare (NaCl) și 43% petrol; este singurul material plastic alcătuit din mai mult de 50% din materia primă de origine minerală.
Rigid PVC -ul este folosit în principal pentru fabricarea profilelor și tuburilor prin extrudare . Flexibil PVC (sau PVC plastifiat ) utilizate , de exemplu , în industria de îmbrăcăminte și tapițerie .
De formulă chimică - ( C H 2 - C H Cl ) n -, se obține prin polimerizarea radicală a clorurii de vinil monomerice (VCM acronim formula CH 2 = CHCl). PVC-ul este un material organic .
Poli (clorură de vinil) a fost descoperit de accident în cel puțin două ocazii în timpul XIX - lea secol, mai întâi în 1835 de către Henri Victor Regnault și în 1872 de către Eugen Baumann . În ambele cazuri, polimerul a apărut ca un solid alb în sticlele de clorură de vinil după expunerea la lumina soarelui. La începutul XX - lea secol, chimistul rus Ivan Ostromislensky (în) și Fritz KLATTE (în) , ambele au încercat să utilizeze PVC în produse comerciale, dar eforturile lor nu au avut succes din cauza dificultăților de polimer de transformare. În 1926, Waldo Semon (în) , în colaborare cu compania BF Goodrich , a dezvoltat o metodă de laminare a PVC-ului prin amestecarea acestuia cu aditivi . Acest lucru a făcut ca materialul să fie mai flexibil și mai ușor de fabricat, geneza succesului comercial al PVC-ului.
Din punct de vedere istoric, clorura de vinil a fost produsă prin reacția etilenei cu clor gazos. Astăzi, este o reacție între etilenă și acid clorhidric , în prezența oxigenului , care este în general utilizat. Produsul intermediar, dicloroetanul , se transformă în clorură de vinil sub efectul căldurii.
Polimerizarea VCM este inițiată de radicali . Cel mai frecvent proces este cel în suspensie . Diferenți aditivi fac posibilă controlul polimerizării sale (inițiatori de polimerizare, opriri scurte , ucigași de urgență , agenți de suflare etc. ).
Notă: PVC-ul este insolubil în monomerul său.
Producția de PVC (proces de suspendare).
Anumiți aditivi permit îmbunătățirea stabilizării sale chimice, împotriva razelor ultraviolete, a căldurii, a impactului etc. și stabilizarea culorii și aspectului său. De exemplu, stabilizatorii cunoscuți sub numele de „Hals” (pentru stabilizatoarele de lumină ale aminelor împiedicate ) îl fac mai rezistent la lumină prin inhibarea activității radicalilor liberi.
PVC poate încorpora multe substanțe de umplutură , care sunt în principal minerale, cum ar fi carbonatul de calciu natural sau precipitat, talcul , caolinul sau metalele destinate să-și îmbunătățească proprietățile mecanice, starea suprafeței și, de asemenea, să reducă prețul . În medie, PVC conține 10% aditivi.
PVC-ul trebuie să fie rezistent la căldură sau foc. Acum este combustibil și eliberează în mod natural 170- 180 ° C de acid clorhidric și de la 70 ° C , acid clorhidric , la o reacție autoîntreținută odată ce este inițiată. Aditivii stabilizatori împiedică sau limitează această eliberare:
Există multe utilizări pentru PVC în industrie. Există în principal patru tipuri de PVC:
Polimerizarea PVC-ului este ireversibilă. Unii plastifianți utilizați în compoziția sa pot prezenta un risc pentru sănătate.
PVC permite utilizarea clorului eliberat în timpul fabricării produselor precum săpun, rufe. Astăzi este una dintre soluțiile pentru a evita depozitarea mare și periculoasă de clor. Acest polimer este sub forma unei pulberi albe.
Dacă PVC-ul a fost criticat atât de mult, este pentru că este suspectat că contribuie:
Înainte de anii 1980, tehnica de fabricație a PVC-ului nu asigura absența monomerului de clorură de vinil (VCM), care putea ajunge la 200 sau chiar la 1000 ppm . Utilizarea sa la fabricarea conductelor de apă potabilă necesită un control al CVM rezidual pe conductele din PVC înainte de 1980 deoarece s-a observat un anumit număr de cazuri de depășire a limitelor de calitate.
Plastifianții (pentru a forma plastisoli, de exemplu ) sunt foarte des adăugați la PVC pentru a îmbunătăți anumite caracteristici (flexibilitate, alungire la rupere, rezistență la frig și la șocuri etc. ) sau pentru a facilita implementarea. PVC-ul flexibil (plastifiat) reprezintă aproximativ 30% din consumul de PVC.
Dintre plastifianții utilizați, unii ftalați sunt dăunători. În timp, pot migra (permanența nu este garantată, din cauza incompatibilității cu matricea polimerică) și poate fi depusă pe suprafața (fenomen de exsudare) a obiectelor din PVC flexibil. Din acest motiv, utilizarea lor este limitată la jucării printr-o directivă europeană.
Alți plastifianți sunt autorizați, în familia adipatului sau chiar uleiuri vegetale (de exemplu ulei de soia ). De mulți ani, au făcut posibilă fabricarea unui film elastic de calitate alimentară. Cu toate acestea, la contactul cu substanțe grase din alimente, anumiți plastifianți hidrofobi migrează în alimente. Se dezvoltă alte alternative pentru a înlocui în cele din urmă PVC-ul din filmele alimentare.
PVC-ul este cel mai adesea modelat prin procese continue ( extrudare , acoperire ). Extrudarea este utilizată în special pentru fabricarea profilelor de ferestre și a tuburilor din PVC. Injectarea este mai puțin utilizată datorită riscului de eliberare de acid clorhidric, dar mai multe articole, cu toate acestea, sunt produse industrial: piese de conducte, echipamente electrice, etc. Pentru asamblarea diferitelor piese din PVC, cele mai frecvent utilizate metode sunt lipirea și diferite tehnici de sudare , inclusiv etanșarea termică.
Arderea poli (clorurii de vinil) eliberează în principal acid clorhidric în prezența vaporilor de apă conținuți în aer. În prezent, toate instalațiile de incinerare a deșeurilor menajere sunt echipate cu filtre de acid, deoarece există multe cloruri în multe deșeuri. Arderea gunoiului în aer liber este un prejudiciu grav asupra mediului. În plus, arderea PVC generează dioxine și furani în cantități variabile în funcție de condițiile de ardere.
Pentru a recunoaște PVC-ul, este necesar să purtați un fir de cupru cu incandescența. Apoi, trebuie să puneți acest fir în contact cu proba de plastic și apoi să îl expuneți la flacără. Dacă devine verde, este de obicei din PVC. Fumul înțepă ochii (eliberarea acidului clorhidric HCl) și flacăra se stinge de la sine. Vezi testul Beilstein .
Înainte de anii 2000, PVC-ul era perceput ca un material nereciclabil, destinat să ajungă în gropile de gunoi sau să fie incinerat. În 2000, industria PVC-ului din Europa a decis să lanseze Vinyl2010 : un plan de acțiune al cărui obiectiv principal era de a stabili canale de colectare și reciclare adaptate diferitelor tipuri de deșeuri la sfârșitul ciclului de viață care urmează să fie tratate. Angajamentul voluntar Vinyl2010 (2000-2010) a făcut posibilă reciclarea a 260.000 t de PVC post-consum anual , în loc de cele 200.000 t planificate inițial.
Crearea inițiativei Recovinyl și dezvoltarea proceselor de reciclare precum Vinyloop și Texyloop au făcut posibilă realizarea acestui obiectiv. Procesul Vinyloop este o metodă de reciclare chimică care reciclează PVC-ul sub formă de deșeuri compozite. Acest proces diferă de cel mai popular proces de măcinare. PVC uzat, care poate proveni din diferite surse, cum ar fi cabluri și profile, este scufundat într-un solvent și ulterior este filtrat.
În 2013, peste 444.000 de t de PVC au fost reciclate în Europa, comparativ cu 362.000 de t în 2012.
Industria europeană a PVC-ului a decis să reînnoiască un nou angajament voluntar, VinylPlus, pentru a fi în conformitate cu obiectivele europene din 2020. De această dată, își propune să recicleze 800.000 t de PVC pe an până în 2020.
În 2014, Franța a exportat în medie 70.000 t de PVC (de bază, plastifiat și neplastificat împreună) pe lună și a importat în medie 25.000 t . Prețul mediu observat la marginile PVC-ului obținut prin suspensie (S-PVC) brut (fără aditivi) este de 950 € / t .