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¿Qué es el cloruro de polivinilo (PVC)?

El PVC es cloruro de polivinilo. Este es un plástico que tiene la siguiente fórmula química: CH2 = CHCl (ver imagen de la derecha).

El plástico cubre una amplia gama de productos de polimerización sintéticos o semisintéticos (es decir, moléculas «orgánicas» a base de carbono de cadena larga) cuyo nombre se refiere al hecho de que en su estado semilíquido son maleables o tienen la propiedad de la plasticidad.
El PVC es un material termoplástico.
Los materiales termoplásticos son aquellos que se pueden fundir una y otra vez. Estos materiales se pueden calentar a una temperatura determinada y se endurecerán de nuevo a medida que se enfríen.

Después de la Primera Guerra Mundial, hubo un auge en nuevas formas de plásticos debido a las mejoras en el sector de la tecnología química, incluido el «poliestireno (PS)» y el «cloruro de polivinilo (PVC)», desarrollados por la I. G. Farben company de Alemania.

Hoy en día, el PVC se usa comúnmente en el sector de la construcción, por ejemplo, en marcos y persianas de ventanas, cableado y revestimiento de tuberías, etc.. El vinilo también se usa en discos de gramófono, y es por eso que usamos el término discos de vinilo para referirnos a ellos. El PVC se puede utilizar para toneladas de otras aplicaciones, desde artículos industriales y ampliamente utilizados en el sector de la salud, hasta piezas de repuesto para automóviles, fábricas de juguetes, envases de alimentos, ropa impermeable, etc. (Esto se describe a continuación).

El PVC puede ser transparente o de color, rígido o flexible, dependiendo de los compuestos añadidos y la aplicación final que se deba lograr; Por ejemplo, existen diferentes grados de PVC, como película de costa o soplado, alto impacto, grado de alambre y cable, termoformado, moldeo por inyección, moldeo rotacional, etc.

Cómo se produce

Las materias primas básicas para el PVC se derivan de la sal y el aceite.
El cloro se fabrica por electrólisis de cloruro de sodio, sal.
Esta es la razón por la que las primeras plantas de fabricación de PVC se ubicaron cerca de fuentes naturales de sal.

La electrólisis del agua salada produce cloro. El cloro se combina con el etileno que se ha obtenido del aceite. El elemento resultante es el dicloruro de etileno, que se convierte a temperaturas muy altas en monómero de cloruro de vinilo. Estas moléculas de monómero están polimerizadas formando resina de cloruro de polivinilo.

Por ejemplo, el PVC rígido como el que se usa en marcos de ventanas normalmente es PVCU («no plastificado»). Por otro lado, el PVC flexible se consigue añadiendo plastificantes como los ftalatos.

Además, el policloroeteno puro es inestable cuando se expone a la luz visible o a los rayos UV. Para modificar esta desventaja y hacerla adecuada para diferentes aplicaciones se añaden antioxidantes. Algunos otros aditivos comprenden:

Características del cloruro de polivinilo Estas son algunas de las propiedades que hacen que el PVC sea apropiado para varias aplicaciones:

– Tenacidad, resistencia.
– Facilidad de mezcla, facilidad de procesamiento
– Propiedades ignífugas y de prevención de incendios
Por ejemplo, el PVC es difícil de encender y, en ausencia de una llama externa potente, no continuará ardiendo. Esto se debe a su compuesto de cloro. Esto lo convierte en un material de construcción y cable ideal.

– Es compatible con otros aditivos que pueden proporcionar PVC transparente o coloreado, rígido o flexible, etc..
– Excelentes propiedades de aislamiento eléctrico. Esto lo hace ideal para ser utilizado en cables.
– Resistencia al impacto y resistente a las malas condiciones climáticas (p. ej. no se corroe y es muy duradero), apropiado para ser utilizado como material de construcción
– Resistencia a la grasa, el aceite y los productos químicos
– El PVC es químicamente estable y no polimeriza
-Densidad: 1.32 – 1.42 g/cc

Impacto ambiental y aspectos de seguridad y salud ocupacional del PVC

Fabricación de PVC
grandes cantidades de contaminantes químicos tóxicos como dioxinas, ácido clorhídrico y cloruro de vinilo.
Esto supone un grave riesgo para la salud humana durante el ciclo de vida del PVC. Estas toxinas pueden producir enfermedades graves como cáncer, diabetes, daño neurológico, defectos reproductivos y congénitos.

La dioxina es un contaminante orgánico persistente( COP), se trata de sustancias químicas que persisten en el medio ambiente, se bioacumulan a lo largo de la cadena alimentaria y plantean un riesgo de causar efectos adversos para la salud humana y el medio ambiente.

Además, el monómero de cloro-eteno también es un carcinógeno liberado durante la fabricación de PVC. Este monómero sin reacción también puede estar presente en el PVC final y liberarse durante su ciclo de vida.

Plastificantes añadidos para hacer el PVC flexible, pueden lixiviarse (ej. grupos de ftalatos) que también son tóxicos.

Eliminación
El plástico era casi demasiado bueno, ya que era duradero y se degradaba muy lentamente. Por otro lado, estas mismas propiedades hacen del plástico un material peligroso. Debido a la cantidad y los diferentes aditivos añadidos al PVC (el producto de PVC puede consistir en hasta un 60% de aditivos) y también debido a su contenido de cloro, la eliminación final o el reciclaje del PVC es un tema que debe examinarse detenidamente.

Las opciones de eliminación son el reciclado, el vertido o la incineración:

– Reciclaje
Los termoplásticos se pueden refundir y reutilizar, aunque la pureza del material tiende a degradarse con cada ciclo de reutilización. Además, la separación de los diferentes aditivos y compuestos que forman el plástico hace que reciclar sea una opción difícil.
El mayor problema con el reciclaje de plásticos es que es difícil automatizar la clasificación de residuos plásticos, por lo que requiere mucha mano de obra (ej. un móvil puede tener muchas piezas de repuesto diferentes hechas de diferentes materiales plásticos).
Por lo tanto, debido a que el valor del material es bajo, reciclar plásticos no es rentable.
Se están diseñando productos como automóviles para facilitar el reciclaje de sus grandes piezas de plástico.
La norma internacional para definir las declaraciones medioambientales en productos o envases se puede encontrar en ISO 14021: Etiquetas y Declaraciones Medioambientales-Declaraciones Medioambientales autoproclamadas.
Por ejemplo, un recipiente de plástico reciclable que utiliza este esquema está marcado con un triángulo con tres flechas en su interior (véase la imagen de la izquierda), que encierran un número que indica el tipo de plástico de la siguiente manera:

1. PET o PET (es decir, tereptalato de polietileno: material termoplástico utilizado en refrescos de plástico y recipientes rígidos)
2. HDPE (es decir, polietileno de alta densidad: el plástico comúnmente utilizado para hacer jarras de leche y agua y bases de botellas de refresco de dos litros)
3. PVC (es decir, cloruro de polivinilo)
4. LDPE (es decir, polietileno de baja densidad: el plástico utilizado en envoltura de celofán, revestimientos de pañales y algunos frascos de compresión)
5. PP (es decir, una resina termoplástica ligera utilizada en envases, revestimientos, tuberías y tubos)
6. PS (es decir, poliestireno)
7. Otros
– Incineración
La incineración de PVC provoca la liberación de dioxinas y otros productos químicos tóxicos.
– Vertedero
El vertedero de PVC tiene otros impactos ambientales y sociales. Esto se debe a la no biodegradabilidad del PVC, que permanece en su lugar indefinidamente; además, se debe prestar atención al hecho de que el PVC puede lixiviar productos químicos tóxicos y contaminar el suelo y el agua.
Hay algunos plásticos «biodegradables» que se descomponen con la exposición a la luz solar, pero todavía no conducen a la descomposición completa del plástico. Además, algunos investigadores han diseñado genéticamente bacterias que sintetizan un plástico completamente biodegradable.

Aplicaciones de mercado

Material de construcción
Debido a las propiedades del PVC, como se describió anteriormente, alrededor del 50% del PVC (o vinilo) fabricado se utiliza en la construcción en sustitución de otros materiales como la madera o el vidrio. Barato, resistente, buena resistencia a la intemperie, ect.
El PVC es resistente, ligero, duradero y versátil. Estas características lo hacen ideal para perfiles de ventanas. Las propiedades ignífugas inherentes del PVC y el excelente aislamiento eléctrico lo hacen ideal para aplicaciones de cableado.

Se puede utilizar para pisos, ventanas y marcos de puertas y persianas, tuberías de agua y desechos, aplicaciones eléctricas como materiales de aislamiento de cables y alambres, sistemas de acristalamiento arquitectónico, papel tapiz, etc.
Dispositivos médicos

El PVC se ha utilizado ampliamente para cirugía, productos farmacéuticos, administración de medicamentos y embalaje médico. Algunos productos incluyen bolsas de sangre, recipientes médicos, bolsas de líquidos, tubos, juegos de derivación cardíaca y pulmonar, máscaras, guantes, botellas y frascos, sistemas de drenaje, conductos, etc.

Las razones para usarlo en el sector médico son su seguridad, estabilidad química y biocompatibilidad, resistencia química y bajo costo. Además, es utilizable dentro del cuerpo y fácil de esterilizar.

Automotriz
Los ejemplos típicos de componentes automotrices de PVC incluyen: molduras, paneles y bolsillos interiores de puertas, revestimientos de asientos, parasoles, sellos, revestimientos de pisos, cableado, molduras laterales exteriores y tiras protectoras, protección contra daños por piedras, etc. Frenos
Otras aplicaciones

El PVC se puede utilizar para fabricar juguetes, embalaje, equipos eléctricos y electrónicos, artículos para el hogar, revestimientos, piezas de plástico en vehículos de motor, suministros de oficina, aislamiento y cintas adhesivas, muebles, etc.

Para consumidores de suelas de zapatos, juguetes para niños, bolsos, maletas, revestimientos de asientos, etc.
Sectores industriales para cintas transportadoras, rodillos de impresión.
Equipos eléctricos y electrónicos como placas de circuitos, cables, cajas eléctricas, carcasas de ordenadores.

Material de notas

Más información acerca de la elementos de la tabla periódica

Otros materiales:
Monel de acero inoxidable

Polipropileno de teflón

Vidrio