- História do cloreto de polivinila (PVC)
- Estrutura química
- Propriedades
- Capacidade de retardar o fogo
- Durabilidade
- Estabilidade mecânica
- Processamento e moldabilidade
- Resistência química e óleo
- Propriedades
- Densidade
- Ponto de fusão
- Porcentagem de absorção de água
- Formulários
- Referências
O Policloreto de Vinila é um polímero cujo uso industrial começou a se desenvolver no início do século XX, devido, entre outros fatores, ao seu baixo custo, durabilidade, resistência e seu isolamento térmico e elétrico, entre outros motivos. Isso permitiu deslocar metais em várias aplicações e usos.
Como o próprio nome indica, consiste na repetição de vários monômeros de cloreto de vinila, formando uma cadeia polimérica. Os átomos de cloro e vinil se repetem n vezes no polímero, portanto, também pode ser chamado de cloreto de polivinila (PVC).
Além disso, é um composto moldável, por isso pode ser usado para construir inúmeras peças de diferentes formas e tamanhos. O PVC é resistente à corrosão principalmente devido à oxidação. Portanto, não há risco na sua exposição ao meio ambiente.
Como ponto negativo, a durabilidade do PVC pode ser a causa de um problema, pois o acúmulo de seus resíduos pode ser contribuinte para a poluição ambiental que tanto afeta o planeta há vários anos.
História do cloreto de polivinila (PVC)
Em 1838, o físico e químico francês Henry V. Regnault descobriu o cloreto de polivinila. Mais tarde, o cientista alemão Eugen Baumann (1872) expôs uma garrafa de cloreto de vinila à luz do sol e observou a aparência de um material branco sólido: era o cloreto de polivinila.
No início do século 20, o cientista russo Ivan Ostromislansky e o cientista alemão Frank Klatte, da Companhia Química Alemã Griesheim-Elektron, tentaram encontrar aplicações comerciais para o cloreto de polivinila. Eles acabaram frustrados, porque às vezes o polímero era rígido e outras vezes era quebradiço.
Em 1926, Waldo Semon, um cientista que trabalhava para a BF Goodrich Company em Akron, Ohio, conseguiu criar um plástico flexível, à prova d'água e resistente ao fogo, capaz de se ligar ao metal. Esse era o objetivo almejado pela empresa e foi o primeiro uso industrial do policloreto de vinila.
A fabricação do polímero intensificou-se durante a Segunda Guerra Mundial, já que era utilizado no revestimento de fiação de navios de guerra.
Estrutura química
A imagem superior ilustra a cadeia polimérica de cloreto de polivinila. As esferas pretas correspondem aos átomos de carbono, as brancas aos átomos de hidrogênio e as verdes aos átomos de cloro.
Nessa perspectiva, a cadeia tem duas superfícies: uma de cloro e outra de hidrogênio. Seu arranjo tridimensional é mais facilmente visualizado a partir do monômero de cloreto de vinila e a forma como ele forma ligações com outros monômeros para criar a cadeia:
Aqui, uma string é composta de n unidades, que estão entre parênteses. O átomo de Cl aponta para fora do plano (cunha preta), embora também possa apontar para trás, como visto com as esferas verdes. Os átomos de H são orientados para baixo e podem ser vistos da mesma forma com a estrutura do polímero.
Embora a cadeia tenha apenas ligações simples, elas não podem girar livremente devido ao impedimento estérico (espacial) dos átomos de Cl.
Por quê? Porque são muito volumosos e não têm espaço suficiente para girar em outras direções. Se o fizessem, eles "atingiriam" os átomos H vizinhos.
Propriedades
Capacidade de retardar o fogo
Esta propriedade se deve à presença de cloro. A temperatura de ignição do PVC é de 455 ° C, portanto, o risco de queimadura e início de incêndio é baixo.
Além disso, o calor liberado pelo PVC na queima é menor, pois é produzido por poliestireno e polietileno, dois dos materiais plásticos mais utilizados.
Durabilidade
Em condições normais, o fator que mais influencia a durabilidade de um produto é sua resistência à oxidação.
O PVC possui átomos de cloro presos aos carbonos de suas cadeias, o que o torna mais resistente à oxidação do que os plásticos que possuem apenas átomos de carbono e hidrogênio em sua estrutura.
O exame de tubos de PVC enterrados por 35 anos, realizado pela Japan PVC Pipe & Fitting Association, não mostrou qualquer deterioração nos mesmos. Mesmo sua força é comparável a novos tubos de PVC.
Estabilidade mecânica
O PVC é um material quimicamente estável que apresenta poucas alterações em sua estrutura molecular e resistência mecânica.
É um material viscoelástico de cadeia longa, suscetível de deformação pela aplicação contínua de uma força externa. Porém, sua deformação é baixa, pois apresenta uma limitação em sua mobilidade molecular.
Processamento e moldabilidade
O processamento de um material termoplástico depende de sua viscosidade quando ele é fundido ou fundido. Nessa condição, a viscosidade do PVC é alta, seu comportamento é pouco dependente da temperatura e é estável. Por esse motivo, o PVC pode ser usado para fabricar produtos grandes e de formatos variáveis.
Resistência química e óleo
O PVC é resistente a ácidos, álcalis e quase todos os compostos inorgânicos. O PVC se deforma ou se dissolve em hidrocarbonetos aromáticos, cetonas e éteres cíclicos, mas é resistente a outros solventes orgânicos, como hidrocarbonetos alifáticos e hidrocarbonetos halogenados. Além disso, sua resistência a óleos e gorduras é boa.
Propriedades
Densidade
1,38 g / cm 3
Ponto de fusão
Entre 100ºC e 260ºC.
Porcentagem de absorção de água
0% em 24 horas
Devido à sua composição química, o PVC é capaz de se misturar a números compostos durante sua fabricação.
Assim, variando-se os plastificantes e aditivos utilizados nesta etapa, podem ser obtidos diferentes tipos de PVC com uma gama de propriedades, como flexibilidade, elasticidade, resistência a impactos e prevenção de crescimento bacteriano, entre outras.
Formulários
O PVC é um material barato e versátil usado na construção, saúde, eletrônica, automóveis, canos, revestimentos, bolsas de sangue, sondas de plástico, isolamento de cabos, etc.
É usado em muitos aspectos da construção devido à sua força, resistência à oxidação, umidade e abrasão. O PVC é ideal para revestimento, caixilharia, telhado e vedação.
Tem sido especialmente útil na construção de tubos, uma vez que esse material não sofre corrosão e sua taxa de ruptura é de apenas 1% da dos sistemas de metal fundido.
Suporta variações de temperatura e umidade, podendo ser utilizado na fiação que constitui seu revestimento.
O PVC é utilizado na embalagem de diversos produtos, como drageias, cápsulas e outros itens de uso médico. Além disso, as bolsas para bancos de sangue são feitas de PVC transparente.
Como o PVC é acessível, durável e à prova d'água, ele é ideal para capas de chuva, botas e cortinas de chuveiro.
Referências
- Wikipedia. (2018). Policloreto de vinila. Obtido em 1 de maio de 2018, em: en.wikipedia.org
- Os editores da Encyclopaedia Britannica. (2018). Policloreto de vinila. Obtido em 1 de maio de 2018, em: britannica.com
- Arjen Sevenster. A história do PVC. Obtido em 1 de maio de 2018, em: pvc.org
- Arjen Sevenster. Propriedades físicas do PVC. Obtido em 1 de maio de 2018, em: pvc.org
- Federação Britânica de Plásticos. (2018). PVC de cloreto de polivinila. Obtido em 1 de maio de 2018 em: bpf.co.uk
- International Polymer Solutions Inc. Propriedades do cloreto de polivinila (PVC).. Obtido em 1 de maio de 2018, em: ipolymer.com
- ChemicalSafetyFacts. (2018). Policloreto de vinila. Obtido em 1 de maio de 2018, em: chemicalsafetyfacts.org
- Paul Goyette. (2018). Tubo de plástico.. Obtido em 1 ° de maio de 2018 em: commons.wikimedia.org