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El cloruro de polivinilo (PVC), también conocido como poly (vinyl chloride) o simplemente vinilo o polietileno, es el tercer polímero sintético más producido en el mundo, después del polietileno y el polipropileno. Se producen aproximadamente 40 millones de toneladas de PVC al año.
El PVC existe en dos formas: rígida (a veces abreviada como RPVC) y flexible. El PVC rígido se utiliza en tuberías de construcción, puertas y ventanas, así como en la fabricación de botellas plásticas, envases y tarjetas bancarias. La adición de plastificantes hace que el PVC sea más flexible y resistente, utilizado en tuberías, aislamiento de cables, suelos, señalización, discos, productos inflables y sustitutos de goma. Se combina con algodón o lino para producir lonas. El cloruro de polivinilo es un sólido blanco frágil que no se disuelve en todos los disolventes, pero se expande en su monómero y algunos solventes clorados.
Cloruro de polivinilo formula es (C2H3Cl)n. El PVC es un compuesto polimérico formado por la polimerización del monómero de cloruro de vinilo (VCM), con unidades estructurales de tipo CH2-CHCl, donde n es el grado de polimerización, generalmente entre 590 y 1500.
Cloruro de polivinilo estructura
El vinilo de cloruro es un compuesto con una estructura molecular importante, compuesto por dos átomos de carbono unidos por un doble enlace, cada uno unido a un átomo de hidrógeno y un átomo de cloro. Esta estructura se caracteriza principalmente por la presencia de un doble enlace y átomos de cloro, lo que permite que el cloruro de vinilo participe fácilmente en reacciones de adición, siendo crucial en la síntesis de polímeros. Además, la electronegatividad del átomo de cloro en la molécula genera una ligera polaridad, afectando su interacción con otras sustancias.
El PVC es un polímero termoplástico ampliamente utilizado debido a su durabilidad, resistencia química, bajo costo y baja inflamabilidad. Estas características lo hacen adecuado para diversas aplicaciones, como tuberías y accesorios, pisos, paneles de pared, marcos de ventanas e aislamiento eléctrico. Además, el PVC presenta otras ventajas que lo convierten en una opción popular para muchas aplicaciones:
(1) Versatilidad: el PVC se utiliza en una amplia gama de aplicaciones, incluyendo tuberías y accesorios, pisos, paneles de pared, marcos de ventanas e aislamiento eléctrico.
(2) Flexibilidad en formas plastificadas que permiten diferentes usos.
(3) No tóxico y seguro para el contacto con alimentos y agua potable.
(4) Fácil instalación y mantenimiento.
(5) El PVC es un plástico termoplástico, lo que significa que puede fundirse y moldearse varias veces, haciéndolo reciclable.
(6) Buenas propiedades de aislamiento eléctrico, adecuado para el aislamiento de cables y otras aplicaciones eléctricas.
(7) Puede ser formulado para resistir los efectos dañinos de los rayos UV, siendo apto para aplicaciones exteriores.
En resumen, la combinación de bajo costo, durabilidad, resistencia química y baja inflamabilidad hace del PVC un material útil en muchos sectores e industrias.
El PVC se produce mediante la polimerización del monómero de cloruro de vinilo (VCM). Aproximadamente el 80% de la producción de cloruro de vinilo involucra la polimerización por suspensión. La polimerización en emulsión representa aproximadamente el 12%, y el resto corresponde a la polimerización en masa. Las partículas producidas por polimerización en suspensión tienen un diámetro promedio de 100-180 μm, mientras que las partículas de polimerización en emulsión son mucho más pequeñas, con un tamaño promedio de aproximadamente 0.2 μm. El VCM se introduce en el reactor junto con agua, iniciadores de polimerización y otros aditivos. Los materiales en el recipiente se presurizan y se mezclan continuamente para mantener el estado de suspensión y asegurar un tamaño uniforme de partícula del PVC. La reacción es exotérmica, por lo que requiere enfriamiento. Conforme avanza la reacción y el volumen disminuye (el PVC tiene una densidad mayor que el VCM), se añade agua continuamente al sistema para mantener el estado de suspensión.
El PVC puede producirse a partir de etileno, que a su vez se obtiene del petróleo crudo o del gas etano.
La producción y disposición del PVC pueden generar grandes cantidades de gases de efecto invernadero y otros contaminantes. Los productos de PVC también contienen cloro y otros productos químicos que, si no se manejan o eliminan adecuadamente, pueden representar riesgos. La producción y eliminación del PVC pueden tener un impacto ambiental negativo, incluyendo la liberación de sustancias químicas tóxicas como dioxinas. El PVC es difícil de reciclar y se degrada lentamente en el medio ambiente.
A pesar de las numerosas ventajas del uso del PVC en la fabricación de plásticos, también presenta desventajas. Aquí algunos ejemplos:
El PVC tiene una estabilidad térmica muy baja en comparación con otros plásticos, especialmente a temperaturas relativamente altas. Por lo tanto, para mantener una alta estabilidad a altas temperaturas, los fabricantes combinan el PVC con aditivos durante el proceso de producción.
El PVC expuesto al fuego o fundido puede liberar humos tóxicos que son perjudiciales para la salud humana y pueden deteriorar el medio ambiente.
El PVC generalmente se puede manejar de manera segura, pero tomar precauciones adicionales puede mejorar la seguridad. Cuando se manipule PVC, es recomendable usar guantes y gafas protectoras para evitar la entrada de polvo y fragmentos. En áreas bien ventiladas, se recomienda usar una máscara respiratoria para evitar la inhalación de partículas. Es crucial tener cuidado con el fuego, ya que el humo del PVC puede ser tóxico. Si se corta o calienta PVC, es importante realizar estas operaciones en un espacio bien ventilado y tener un extintor cerca para emergencias.
[1]https://en.wikipedia.org/wiki/Polyvinyl_chloride
[2]https://www.geeksforgeeks.org/
[3]https://www.vedantu.com/
[4]https://pubchem.ncbi.nlm.nih.gov/
[5]https://waykenrm.com/blogs/pvc-plastic/
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