Polivinilcloreto

Explicamos o que é policloreto de vinil, sua história, estrutura química, propriedades físicas e químicas e usos/aplicações

Estrutura química do policloreto de vinil

O que é policloreto de vinil?

Ele polivinilcloreto É um polímero cujo uso industrial começou a se desenvolver no início do século XX, devido a outros aspectos de seu baixo custo, sua durabilidade, sua resistência e sua capacidade de isolamento térmico e elétrico, entre outros motivos. Isso lhe permitiu mover metais em inúmeras aplicações e usar.

Como seu nome aponta, consiste na repetição de muitos monômeros de cloreto de vinil, formando uma cadeia polimérica. Tanto os átomos de cloro quanto o vinil são repetidos no polímero, para que você também possa chamar o cloreto de polivinil (Cloreto de polivinil, PVC, em inglês).

Além disso, é um composto moldável, para que possa ser usado para construir inúmeras peças de formas e tamanhos diferentes. O PVC é resistente à corrosão devido principalmente à oxidação. Portanto, não há risco em sua exposição ao meio ambiente.

Como ponto negativo, a durabilidade do PVC deve ser causada por um problema, porque o acúmulo de seus resíduos pode ser contribuinte de poluição ambiental que afeta tanto o planeta por vários anos.

História de polilorido de vinil (PVC)

Em 1838, o físico e químico francês Henry V. Regnault descobriu cloreto de polivinil. Mais tarde, o cientista alemão Eugen Baumann (1872) apresentou uma garrafa com cloreto de vinil à luz solar e observou a aparência de um material sólido branco: era o policloreto de vinil.

No início do século XX, o cientista russo Iván Ostromislansky e o cientista alemão Frank Klatte, da empresa química alemã Griesheim-Elektron, tentaram encontrar aplicações comerciais para a polícia de vinil. Eles acabaram frustrados, porque às vezes o polímero era rígido e outras vezes era frágil.

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Em 1926, Waldo Semon, um cientista que trabalhou para B para B. F. A Goodrich Company, em Akron, Ohio, conseguiu criar um plástico flexível, à prova d'água, resistente ao fogo e capaz de se juntar ao metal. Esse foi o objetivo procurado pela empresa e constituiu o primeiro uso industrial de policloreto de vinil.

A fabricação do polímero se intensificou durante a Segunda Guerra Mundial, pois foi usado na capa de fiação de navios de guerra.

Estrutura química de polivinilcloreto

Na imagem superior, a cadeia polimérica do vinil polymero é ilustrada. As esferas pretas correspondem a átomos de carbono, brancos a átomos de hidrogênio e átomos verdes a átomos de cloro.

Nessa perspectiva, a cadeia tem duas superfícies: um de cloro e outro de hidrogênio. Seu arranjo tridimensional é visualizado mais facilmente a partir do monômero do cloreto de vinil, e a maneira como ele forma se vincula a outros monômeros para criar a cadeia:

Aqui, uma corrente é composta de n unidades, que estão trancadas entre parênteses. O átomo de CL aponta para fora do avião (cunha preta), embora também possa apontar para isso, como observado nas esferas verdes. Os átomos H são orientados para baixo e, da mesma maneira, pode ser verificado com a estrutura polimérica.

Embora a cadeia tenha apenas links simples, eles não podem girar livremente devido ao impedimento estérico (espacial) dos átomos de Cl. 

Porque? Porque eles são muito volumosos e têm espaço suficiente para girar em outras direções. Se o fizessem, eles "atingiriam" com os átomos dos vizinhos H.

Propriedades físicas e químicas do polivinilcloreto

Capacidade de atrasar o fogo

Esta propriedade é devido à presença de cloro. A temperatura de ignição do PVC é de 455 ºC; portanto, o risco de queimar e iniciar um incêndio é baixo.

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Além disso, o calor liberado pelo PVC para a queima é mais baixo quando é produzido por poliestilo e polietileno, dois dos materiais plásticos mais usados.

Durabilidade

Em condições normais, o fator que influencia a durabilidade de um produto é sua resistência à oxidação.

O PVC possui átomos de cloro ligados aos carbonos de suas correntes, o que a torna mais oxidação do que os plásticos que apenas os átomos de carbono e hidrogênio têm em sua estrutura.

O exame de tubo de PVC enterrado por 35 anos, realizado pela Japan PVC Pipe & Fitting Association, não mostrou deterioração nestes. Até sua força é comparável a novos tubos de PVC.

Estabilidade mecânica

O PVC é um material quimicamente estável que mostra poucas mudanças em sua estrutura molecular e resistência mecânica.

É um material viscoelástico de cadeia longa, suscetível à deformação pela aplicação contínua de uma força externa. No entanto, sua deformação é baixa, pois apresenta limitação em sua mobilidade molecular.

Processamento e moldagem

O processamento de um material termoplástico depende de sua viscosidade quando é derretido ou derretido. Sob essa condição, a viscosidade do PVC é alta, sendo seu comportamento pouco dependente da temperatura e é estável. Por esse motivo, com o PVC, você pode fabricar produtos grandes e formulários variáveis.

Resistências a produtos químicos e óleos

O PVC é resistente a ácido, alcalina e quase todos os compostos inorgânicos. O PVC é deforma ou dissolvido 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.

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Densidade

1,38 g/cm³

Ponto de fusão

Entre 100 ºC e 260 ºC.

Porcentagem de absorção de água

0 % em 24 horas

Devido à sua composição química, o PVC é capaz de se misturar com números de compostos durante sua fabricação.

Então, variando os plastificantes e aditivos usados ​​nesta fase, diferentes tipos de PVC podem ser obtidos com uma variedade de propriedades, como flexibilidade, elasticidade, resistência a impactos e crescimento bacteriano de prevenção, entre outros.

Usa/aplicações do polivinilcloreto

Construção

O PVC é um material econômico e versátil usado em construção, assistência médica, eletrônicos, carros, tubos, revestimentos, sacolas de sangue, sondas de plástico, isolamento de cabos etc.

É usado em múltiplos aspectos de construção devido à sua força, resistência à oxidação, umidade e abrasão. O PVC é ideal para o forro, para a estrutura das janelas, tetos e cercas.

Tem sido de utilidade especial na construção de tubos, uma vez que esse material não experimenta corrosão e seu índice de ruptura é de apenas 1 % dos sistemas de metais fundidos.

Suporta mudanças de temperatura e umidade, sendo capaz de usar na fiação constituindo seu revestimento.

Embalagem

O PVC é usado na embalagem de diferentes produtos, como dragees, cápsulas e outros elementos de uso médico. Da mesma forma, os bancos de sangue são construídos com um PVC transparente.

Como o PVC é acessível, durável e resistente à água, é ideal para impermeabilização, botas e cortinas de banho.