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Polivinilcloruro

Caratteristiche e produzione del polivinilcloruro

Il polivinilcloruro o cloruro di polivinile o PVC è una fibra sintetica ottenuta dal cloruro di vinile.

cloruro di vinile

E' stato ottenuto per la prima volta da Baumann nel 1872, ma il suo sviluppo commerciale ha inizio poco dopo il 1930 in Germania e negli USA, quando la Griesheim Elektrom, in Germania, mise a punto un procedimento economico di preparazione del monomero a partire da acido cloridrico e acetilene.

Un ulteriore elemento di successo fu l'impiego di agenti plastificanti (in generale esteri dell'acido ftalico) che impartiscono al polimero caratteristiche di flessibilità simili alla gomma vulcanizzata.

Prima del 1939, comunque, la produzione del PVC è da considerarsi di modeste dimensioni: solo dopo la Seconda Guerra Mondiale, in relazione alla possibilità del PVC di sostituire le gomme tradizionali in alcune applicazioni, tale produzione si sviluppa notevolmente.

Preparazione delle materie prime e del polivinilcloruro

Il cloruro di vinile monomero è stato prodotto per lungo tempo da acido cloridrico e acetilene in presenza di sali di mercurio in fase gas a 150°C.

CH≡CH + HCl → ClCH2CH2Cl

Un processo alternativo che presenta il vantaggio di utilizzare una materia prima più conveniente dell'acetilene è quello basato sulla clorurazione dell'etilene a dicloroetano e successivo cracking catalitico a cloruro di vinile con contemporanea produzione di acido cloridrico.

CH2=CH2 + Cl2 → ClCH2CH2Cl

2 ClCH2CH2Cl → 2 CH2=CHCl + 2 HCl

Questo processo è stato perfezionato inserendo uno stadio di ossiclorurazione dell'etilene che consente di riutilizzare l'acido cloridrico prodotto nel cracking del dicloroetano.

CH2=CH2 + 2 HCl + ½ O2 → ClCH2CH2Cl + H2O
Il polivinilcloruro è prodotto per polimerizzazione radicalica iniziata da perossidi organici e inorganici.

polimerizzazione cloruro di vinile

I processi industriali attualmente impiegati operano in sospensione, in emulsione e in massa.

Il polivinilcloruro così ottenuto è una polvere bianca, amorfa con caratteristiche termoplastiche.

Proprietà del polivinilcloruro

Il polivinilcloruro è un polimero di struttura amorfa; esso non presenta una temperatura di fusione, ma rammollisce intorno agli 80°C.

E' insolubile in acqua, alcol etilico e benzina, ma è abbastanza solubile in acetone.

Per effetto del calore subisce una decomposizione con eliminazione di acido cloridrico e conseguente formazione di doppi legami che danno luogo alla comparsa di colore, variante progressivamente dal rosa fino al bruno scuro.

Pertanto, in fase di trasformazione, il PVC deve essere stabilizzato contro gli effetti del calore. Gli stabilizzanti termici più diffusi sono sali metallici di acidi grassi (Pb, Ba, Zn, ecc.), derivati metallorganici dello stagno, composti epossidici.

Usi del PVC

Il polivinilcloruro è un materiale molto versatile che ha trovato numerose applicazioni in diversi settori.

Le principali applicazioni sono nei tubi, films rigidi e plastificati, cavi elettrici, profilati rigidi, pavimentazioni, bottiglie, giocattoli, ecc.

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