Istoric, structură, proprietăți și utilizări ale clorurii de polivinil

3667
Jonah Lester
Istoric, structură, proprietăți și utilizări ale clorurii de polivinil

clorura de polivinil Este un polimer a cărui utilizare industrială a început să se dezvolte la începutul secolului al XX-lea, datorită, printre altele, costurilor reduse, durabilității, rezistenței și capacității sale de izolație termică și electrică, printre alte motive. Acest lucru ia permis deplasarea metalelor în numeroase aplicații și utilizare..

După cum indică și numele, constă în repetarea multor monomeri de clorură de vinil, formând un lanț polimeric. Atât atomii de clor, cât și cei de vinil se repetă de n ori în polimer, deci poate fi numit și clorură de polivinil (clorura de polivinil, PVC, în engleză).

În plus, este un compus turnabil, deci poate fi folosit pentru a construi numeroase piese de diferite forme și dimensiuni. PVC-ul este rezistent la coroziune, în principal datorat 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 atât de mult planeta de câțiva ani..

Indice articol

  • 1 Istoricul clorurii de polivinil (PVC)
  • 2 Structura chimică
  • 3 Proprietăți
    • 3.1 Capacitatea de a întârzia focul
    • 3.2 Durabilitate
    • 3.3 Stabilitate mecanică
    • 3.4 Prelucrare și modelabilitate
    • 3.5 Rezistența chimică și a uleiului
  • 4 Proprietăți
    • 4.1 Densitate
    • 4.2 Punct de topire
    • 4.3 Procentul de absorbție a apei
  • 5 utilizări
  • 6 Referințe

Istoricul clorurii de polivinil (PVC)

În 1838, fizicianul și chimistul francez Henry V. Regnault a descoperit clorura 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: era clorură de polivinil.

La începutul secolului al XX-lea, omul de știință rus Ivan Ostromislansky și omul de știință german Frank Klatte de la compania germană de produse chimice Griesheim-Elektron au încercat să găsească aplicații comerciale pentru clorura de polivinil. Au ajuns frustrați, deoarece uneori polimerul era rigid și alteori era fragil..

În 1926, Waldo Semon, un om de știință care lucrează pentru B. F. Goodrich Company din Akron, Ohio, a reușit să creeze un plastic flexibil, impermeabil, 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 folosit la acoperirea cablajului navelor de război.

Structura chimică

Imaginea superioară ilustrează lanțul polimeric al clorurii de polivinil. Sferele negre corespund atomilor de carbon, cele albe atomilor de hidrogen și cele verzi atomilor de clor.

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

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

Deși lanțul are numai legături simple, acestea nu se pot roti liber datorită obstacolului 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 ar face-o, ar „lovi” cu atomii de vecini H.

Proprietăți

Abilitatea de a întârzia focul

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

În plus, căldura eliberată de PVC la ardere este mai mică, deoarece este produsă din 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 la carbonii din lanțurile sale, ceea ce îl face mai rezistent la oxidare decât materialele plastice care au doar atomi de carbon și hidrogen în structura lor..

Examinarea țevilor din PVC îngropate timp de 35 de ani, efectuată de Japan PVC Pipe & Fitting Association, nu a arătat nicio deteriorare a acestora. Chiar și rezistența sa este comparabilă cu țevile noi din PVC.

Stabilitate mecanică

PVC-ul este un material chimic stabil, care prezintă mici modificări în structura sa moleculară și rezistența mecanică..

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..

Prelucrare și modelabilitate

Prelucrarea unui material termoplastic depinde de vâscozitatea acestuia atunci când 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 realiza produse de dimensiuni mari și forme variabile..

Rezistență chimică și la ulei

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

Proprietăți

Densitate

1,38 g / cm3

Punct de topire

Între 100 ° C și 260 ° C.

Procentul de absorbție a apei

0% în 24 de ore

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

Apoi, variind plastifianții și aditivii utilizați în această etapă, pot fi obținute diferite tipuri de PVC cu o gamă 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, țevi, acoperiri, pungi de sânge, sonde din plastic, izolarea cablurilor etc..

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

A fost deosebit de util în construcția țevilor, deoarece acest material nu suferă coroziune, iar rata de rupere a acestuia este de doar 1% din cea a sistemelor de metal topit.

Rezistă la schimbările de temperatură și umiditate, putând fi utilizat în cabluri constituind acoperirea acestuia.

PVC-ul este utilizat la ambalarea diferitelor produse, cum ar fi drajeuri, capsule și alte articole de uz medical. De asemenea, pungile pentru bancă de sânge sunt fabricate din PVC transparent.

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

Referințe

  1. Wikipedia. (2018). Clorura de polivinil. Adus la 1 mai 2018, de pe: en.wikipedia.org
  2. Editorii Enciclopediei Britanice. (2018). Clorura de polivinil. Adus pe 1 mai 2018, de pe: britannica.com
  3. Arjen Sevenster. Istoria PVC-ului. Adus pe 1 mai 2018, de pe: pvc.org
  4. Arjen Sevenster. Proprietățile fizice ale PVC-ului. Adus pe 1 mai 2018, de pe: pvc.org
  5. Federația britanică a materialelor plastice. (2018). Clorură de polivinil PVC. Adus la 1 mai 2018, de pe: bpf.co.uk
  6. International Polymer Solutions Inc. Proprietăți de clorură de polivinil (PVC). [PDF]. Adus pe 1 mai 2018, de pe: ipolymer.com
  7. Fapte chimice de siguranță. (2018). Clorura de polivinil. Adus pe 1 mai 2018, de pe: substances chimice pentru siguranță
  8. Paul Goyette. (2018). Tuburi din plastic. [Figura]. Adus la 1 mai 2018, de pe: commons.wikimedia.org

Nimeni nu a comentat acest articol încă.