Cloruro de polivinilo
El cloruro de polivinilo ( coloquial : polivinilo , vinilo ; [6] abreviado: PVC ) es el tercer polímero plástico sintético más producido en el mundo (después del polietileno y el polipropileno ). [7] Cada año se producen unos 40 millones de toneladas de PVC.
El PVC se presenta en dos formas básicas: rígido (a veces abreviado como RPVC) y flexible. La forma rígida de PVC se utiliza en la construcción de tuberías y en aplicaciones de perfiles como puertas y ventanas. También se utiliza en la fabricación de botellas de plástico, envases no alimentarios, láminas para cubrir alimentos y tarjetas de plástico (como tarjetas bancarias o de membresía). Se puede hacer más suave y flexible mediante la adición de plastificantes , siendo los ftalatos los más utilizados . De esta forma, también se utiliza en plomería, aislamiento de cables eléctricos, imitación de cuero, pisos, señalización, discos fonográficos , [8] productos inflables y muchas aplicaciones en las que reemplaza al caucho. [9] Con algodón o lino, se utiliza en la producción delienzo .
El cloruro de polivinilo puro es un sólido blanco y quebradizo. Es insoluble en alcohol pero ligeramente soluble en tetrahidrofurano .
El PVC fue sintetizado en 1872 por el químico alemán Eugen Baumann después de una extensa investigación y experimentación. [10] El polímero apareció como un sólido blanco dentro de un matraz de cloruro de vinilo que se había dejado en un estante al abrigo de la luz solar durante cuatro semanas. A principios del siglo XX, el químico ruso Ivan Ostromislensky y Fritz Klatte de la compañía química alemana Griesheim-Elektron intentaron usar PVC en productos comerciales, pero las dificultades para procesar el polímero rígido, a veces frágil, frustraron sus esfuerzos. Waldo Semon y BF Goodrich Company desarrollaron un método en 1926 para plastificarPVC mezclándolo con varios aditivos. El resultado fue un material más flexible y más fácil de procesar que pronto alcanzó un uso comercial generalizado.
Aproximadamente el 80% de la producción implica polimerización en suspensión . La polimerización en emulsión representa aproximadamente el 12% y la polimerización en masa representa el 8%. La polimerización en suspensión produce partículas con diámetros promedio de 100-180 μm, mientras que la polimerización en emulsión produce partículas mucho más pequeñas de tamaño promedio alrededor de 0.2 μm. El VCM y el agua se introducen en el reactor junto con un iniciador de polimerización y otros aditivos. El contenido del recipiente de reacción se presuriza y se mezcla continuamente para mantener la suspensión y asegurar un tamaño de partícula uniforme de la resina de PVC. La reacción es exotérmicay por lo tanto requiere enfriamiento. A medida que se reduce el volumen durante la reacción (el PVC es más denso que el VCM), se agrega agua continuamente a la mezcla para mantener la suspensión. [7]
La polimerización de VCM se inicia mediante compuestos llamados iniciadores que se mezclan con las gotitas. Estos compuestos se descomponen para iniciar la reacción en cadena de los radicales . Los iniciadores típicos incluyen peróxido de dioctanoilo y peroxidicarbonato de dicetilo , los cuales tienen enlaces frágiles oxígeno-oxígeno. Algunos iniciadores inician la reacción rápidamente pero decaen rápidamente, y otros iniciadores tienen el efecto contrario. A menudo se usa una combinación de dos iniciadores diferentes para proporcionar una velocidad uniforme de polimerización. Después de que el polímero ha crecido aproximadamente 10 veces, el polímero corto precipita dentro de la gota de VCM y la polimerización continúa con las partículas hinchadas con disolvente precipitadas. Los pesos moleculares medios ponderadosde los polímeros comerciales varían de 100.000 a 200.000, y los pesos moleculares promedio en número varían de 45.000 a 64.000.
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