PVC

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El abandono del plástico PVC, señalado por Greenpeace como un producto tóxico, ambientalmente nocivo y no sustentable, representa gran parte del trabajo que realiza la organización. El PVC es único en su contenido de cloro y aditivos, lo que lo convierte en un veneno ambiental a través de su ciclo de vida, incluyendo la disposición final. Su reciclaje es muy difícil de realizar, y su quema genera sustancias cancerígenas como son las dioxinas. En México, el 55% del PVC se emplea en la fabricación de tubería rígida y perfiles, mientras que el resto se destina a la producción de juguetes, pisos y loseta, tapicería, envases, calzado, cables y película entre otros.

POLICLORURO DE VINILO

Se designa con las siglas PVC. El PVC es el material plástico más versátil, pues puede ser fabricado con muy diversas características, añadiéndole aditivos que se las proporcionen. Es muy estable, duradero y resistente, pudiéndose hacer menos rígido y más elástico si se le añaden un aditivo más plastificante. Se ablanda y deforma a baja temperatura, teniendo una gran resistencia a los líquidos corrosivos, por lo que es utilizado para la construcción de depósitos y cañerías de desagüe.

El PVC no es el único plástico que presenta riesgos, pues existen otros que también generan emisiones tóxicas y presentan dificultades para su reciclaje.

Cloruro de polivinilo (PVC). Incluye botellas para aceite de cocina y empaques para carnes. PVC representa aproximadamente el 5% de todos los plásticos.

Que es el PVC

El poli (cloruro de vinilo) es el plástico que en la fereteria se conoce como PVC. Este es el PVC con el que se hacen las tuberías y las tuberías de PVC están por todas partes. La plomería de su casa es probablemente PVC, a menos que sea una casa antigua. Las tuberías de PVC son lo que las escuelas secundarias rurales de bajo presupuesto usan para hacer arcos en sus campos de fútbol. Pero hay más que la plomería para el PVC. Los revestimientos de “vinilo” en los hogares están hechos de cloruro de polivinilo. Dentro de la casa, el PVC se utiliza para hacer linóleo para los pisos. En la década de 1970, el PVC se utilizaba a menudo en automoción, para hacer techos de vinilo.

Usos del PVC | Para que sirve

El PVC es útil porque resiste dos cosas que se odian: el fuego y el agua. Debido a su resistencia al agua, se utiliza para hacer impermeables y cortinas de ducha, y por supuesto, tuberías de agua. También tiene resistencia a la llama porque contiene cloro. Cuando se intenta quemar PVC, los átomos de cloro se liberan, inhibiendo la combustión.

Estructuralmente, el PVC es un polímero de vinilo. Es similar al polietileno, con la diferencia de que cada dos átomos de carbono, uno de los átomos de hidrógeno es reemplazado por un átomo de cloro. Se produce mediante una polimerización por radicales libres de cloruro de vinilo.

Historia del PVC

El PVC fue uno de esos descubrimientos curiosos que tuvieron que hacer dos veces. Al parecer, hace unos 100 años, un grupo de empresarios alemanes decidió que se llenarían de dinero iluminando casas con lámparas alimentadas con gas acetileno. ¡De haber sabido! Así como habían producido toneladas de acetileno para vender a todos los que iban a comprar sus lámparas, se desarrollaron nuevos y eficientes generadores eléctricos que bajaron tanto el precio de la iluminación eléctrica que el negocio de las lámparas de acetileno se agotó. Eso dejó una gran cantidad de acetileno en el camino.

Así que en 1912 un químico alemán, Fritz Klatte, decidió tratar de hacer algo con él, y reaccionó un poco de acetileno con ácido clorhídrico (HCl). Esta reacción produce cloruro de vinilo, pero en ese momento nadie sabía qué hacer con él, por lo que lo dejó en un estante donde con el tiempo, polimerizó. Sin saber qué hacer con el PVC que acababa de inventar, le dijo a sus jefes de su empresa, Greisheim Electron, que tenía el material patentado en Alemania. Nunca imaginaron un uso para el PVC y en 1925 su patente expiró.

En 1926, justo al año siguiente, un químico estadounidense, Waldo Semon, trabajó en B.F. Goodrich cuando inventó independientemente PVC. Pero a diferencia de los químicos anteriores, se hizo evidente que este nuevo material haría una cortina de baño perfecta. Él y sus jefes en B.F. Goodrich patentaron el PVC en los Estados Unidos (los patrones de Klatte aparentemente nunca presentaron una patente fuera de Alemania). Luego siguió toneladas de nuevas aplicaciones para este maravilloso material impermeable y esta segunda vez, el PVC fue un gran éxito.

Propiedades del PVC.

El PVC es un material esencialmente amorfo con porciones sindiotácticas que no constituyen más del 20% del total, y generalmente tiene menores grados de cristalinidad.
El PVC es un polvo blanco, inodoro e insípido, fisiológicamente inofensivo. Tiene un contenido teórico de 57% de cloro, apenas inflamable, no se quema por sí mismo. La estructura de la partícula es a veces similar a la de una bola de algodón. El diámetro varía dependiendo del proceso de polimerización.

A partir de la suspensión y del proceso en masa, se obtienen partículas de 80 a 200 micrómetros, por dispersión de 0,2 a 4 micras y por solución de 0,2 micrómetros.

La configuración de las partículas de PVC varía de esferas no porosas y lisas a partículas irregulares y porosas.

El PVC especial para compuestos flexibles, debe poseer una porosidad suficiente y uniforme para absorber rápidamente los plastificantes. Para compuestos rígidos, la porosidad es menos importante, debido a que el rango inferior da una mayor densidad aparente.

Para formular un compuesto de PVC, se requiere elegir la resina de acuerdo con los requisitos en propiedades físicas finales, tales como flexibilidad, procesabilidad y aplicación para un producto dado.

La alta polaridad proporcionada por el átomo de cloro transforma el PVC en un material rígido. El PVC acepta fácilmente varios plastificantes, modificándolo en flexibles y elásticos. Esto explica la gran versatilidad que caracteriza a este polímero, utilizado para fabricar artículos de gran rigidez y accesorios para tuberías, productos semi-flexibles como perfiles para persianas y otros muy flexibles como sandalias y películas.

La estructura del PVC se puede comparar con la del polietileno. La diferencia radica en que un átomo de la cadena de polietileno se reemplaza por un átomo de cloro en la molécula de PVC. Este átomo aumenta la atracción entre las cadenas de polivinilo, dando como resultado un polímero rígido y duro.

Características del PVC.

1. Forma y tamaño de la partícula
Su forma es esférica y en algunos casos es similar a una bola de algodón. El tamaño varía dependiendo de si es resina en suspensión o en masa. En el caso de la resina de suspensión, el diámetro de partícula oscila entre 40 micras (resina de mezcla) y 80-120 micras (resina de uso general). En el caso de la resina a granel, el diámetro de la partícula es de 0,8 a 10 micrómetros.

2. Porosidad de la partícula
Es característico de cada tipo de resina. Cuanto mayor es la porosidad, más fácilmente absorbe el plastificante, acortando los ciclos de mezclado y eliminando la posibilidad de que aparezcan “ojos de pescado” en el producto acabado.

3. Peso molecular
Su media se mide indirectamente mediante la evaluación de la viscosidad específica en soluciones al 0,4% de nitrobenceno o la viscosidad inherente en soluciones al 0,5% de ciclohexanona. En el primer caso, nos da valores de 0,30 a 0,71 g / mol y en el segundo de 0,650 a 1,348 g / mol.

A medida que disminuye el peso molecular, las temperaturas de procesamiento de las resinas serán menores, serán más fácilmente procesables, las propiedades físicas en el producto acabado tales como resistencia a la tracción y resistencia al desgarramiento serán más pobres; El brillo y la capacidad de aceptar más carga será mejor y la fragilidad a baja temperatura será menor.

4. Gravedad Específica
Los valores típicos para la resina de suspensión de homopolímero son 1,40 g / cm3 y para los copolímeros cloruro-acetato de vinilo son 1,36 a 1,40 g / cm3. Los compuestos modifican su gravedad específica añadiendo cargas o plastificantes. El plastificante reduce el peso específico; Por cada 10 partes de DOP se reduce en aproximadamente 0,02 gramos, mientras que la carga aumenta en función del tipo de carga en cuestión.

5. Estabilidad térmica
A mayor peso molecular, hay una mayor estabilidad térmica. Durante el procesamiento, la resina se degrada al recibir calor y trabajo. La degradación se produce en forma de amarilleamiento y empobrecimiento de las propiedades mecánicas del producto. Para evitar esto, se añaden los estabilizantes.

6. Características de procesabilidad
La temperatura de fusión (temperatura de transición vítrea) de la resina de suspensión de homopolímero es de 140 ◦ C y la de un copolımero de 130 ◦ C. Cuando se formulan, las temperaturas de fusión de las resinas aumentan hasta 160 ◦ C y 180 ◦ C. Los rellenos y plastificantes también Sirven para aumentar dicha temperatura, aunque algunos lo hacen de manera más eficaz que otros.

7. Propiedades Mecánicas
Resina a granel
Como resultado de la formulación de resina a granel se obtiene el plastisol. Las principales propiedades del plastisol son la viscosidad, la dilatancia y el esfuerzo mínimo de deformación. La viscosidad en las resinas a granel es una característica básica, porque la viscosidad apropiada controla los espesores y velocidades de aplicación y las características del producto acabado. Las características de flujo observadas se consideran no newtonianas; Es decir, la proporción de cizallamiento a velocidad de cizallamiento no es la misma para todas las velocidades. Así, tenemos que la velocidad del revestimiento (cm / s) contra el grosor del revestimiento (cm) nos da la relación de corte.

La tensión de fluencia mínima es la fuerza inicial mínima para iniciar el movimiento de un plastisol debe controlarse para cada tipo de formulación, de manera que no gotee y no penetre en el tejido.
La dilatancia es una viscosidad aparente que aumenta con el aumento de la fuerza de corte; A menor cantidad de plastificante, mayor dilatación. A altas velocidades de corte, se utiliza el reómetro Severs, que da valores en gramos de plastisol por 100 segundos.

También es importante considerar que al aplicar calor a una dispersión de PVC en plastificante (plastisol), la viscosidad se incrementa gradualmente y el material se transforma en sólido. Existe una temperatura de fusión óptima (175ºC) en la que se consiguen las propiedades óptimas de alargamiento y tensión.

Resina en suspensión
Como resultado de la formulación de resina de suspensión, los compuestos se obtienen en forma de un polvo seco, cuando se procesan gradualmente se transforman en un líquido viscoso de características no newtonianas, aquí también hay una temperatura de fusión óptima a la que el líquido obtiene su Propiedades de flujo más adecuadas para realizar la operación de transformación (160 ° C-180 ° C).

8. Propiedades químicas
El PVC es soluble en ciclohexanona y tetrahidrofurano. Se puede copolimerizar con acetato de vinilo y cloruro de vinilideno, reduciendo la temperatura de fusión. Puede post-clorar, elevando su temperatura de distorsión.
El PVC rígido, resiste a los vapores y líquidos corrosivos; Soluciones básicas y ácidas; Soluciones salinas y otros disolventes y productos químicos. Tiene buena estabilidad dimensional. Es termoplástico y termosellable. Quema sólo en presencia de fuego; De lo contrario, tiene buena resistencia a los efectos del medio ambiente, principalmente el ozono.

9. Propiedades eléctricas
Tiene gran poder de aislamiento eléctrico. Para medir se utiliza el método de resistividad volumétrica, que también permite controlarlo.

10. Resistente y ligero
Su resistencia contra la abrasión, el bajo peso (1,4 g / cm3), la resistencia mecánica y el impacto son las ventajas técnicas clave para su elección en la construcción.

11. Versatilidad
Gracias al uso de aditivos tales como estabilizadores, plastificantes y otros, el PVC se puede transformar en un material rígido o flexible, teniendo así una amplia variedad de aplicaciones.

12. Estabilidad
Es estable e inerte. Se utiliza ampliamente donde la higiene es una prioridad. Los catéteres y bolsas para sangre y productos derivados de la sangre son de PVC.

13. Longevidad
Es un material excepcionalmente fuerte. Los productos de PVC pueden durar hasta más de 60 años como se ve en aplicaciones como tuberías para agua potable y saneamiento. Una evolución similar ocurre con los marcos de puertas y ventanas de PVC.

14. Seguridad

Debido al cloro que forma parte del polímero de PVC, no se quema fácilmente ni se quema por sí solo y deja de quemarse una vez que se ha eliminado la fuente de calor. Se utiliza eficazmente para aislar y proteger los cables eléctricos en el hogar, las oficinas y en las industrias. Los perfiles de PVC utilizados en la construcción de revestimientos, techos, puertas y ventanas, también tienen esta propiedad de retardantes de llama.