Qué es Cloruro de Polivinilo (PVC)?

PVC es Cloruro de Polivinilo. Este es un plástico que tiene la siguiente fórmula química: CH2=CHCI (ver imagen a la derecha)

El plástico cubre un amplio rango de productos sintéticos y semisintéticos de polimerización (ej. moléculas "orgánicas" de carbono de cadena larga) cuyo nombre se refiere al hecho de que en su estado semilíquido son maleables, o tienen la propiedad del plástico.

El PVC es un material termoplástico.

Los materiales termoplásticos son aquellos que pueden ser derretidos una y otra vez. Estos materiales pueden ser calentados a una cierta temperatura y se endurecerán de nuevo a medida que se enfríen.

Después de la primera guerra mundial, hubo un boom en las nuevas formas del plástico debido a las mejoras en el sector de la tecnología química, incluyendo “poliestireno (PS)” y “Cloruro de Polivinilo (PVC), desarrollado por la compañía I.G. Farben de Alemania.

Hoy en día, el PVC es comúnmente utilizado en el sector de la construcción, por ejemplo, en marcos de ventanas y persianas, cableado y revestimiento de tuberías, etc. El Vinilo también es usado en discos de gramófono, razón por la que usamos el término “discos de vinilo” para referirnos a estos. El PVC puede ser usado en toneladas de otras aplicaciones del mercado industrial y extensamente en el sector del cuidado de la salud, hasta partes de carros, fabricación de juguetes, embalaje de alimentos, ropa de lluvia, etc. (Esto es descrito más abajo).

El PVC puede ser claro o de colores, rígido o flexible, dependiendo de los componentes adicionados y la aplicación final que se necesite alcanzar; por ejemplo, existen diferentes calidades de PVC como costa o película soplada, alto impacto, grado de alambre y cable, termoformado, moldeado por inyección, moldeado rotacional, etc.

Cómo es producido

La materia prima básica para el PVC, son derivadas de la sal y el petróleo.

El cloro se fabrica por la electrólisis de cloruro de sodio, sal.

Esto es porque las primeras plantas de fabricación de PVC estaban localizadas cerca a fuentes naturales de sal.

La electrólisis de agua salada produce cloro. El cloro es entonces la combinación con etileno que ha sido obtenido del petróleo. El elemento resultante es dicloruro de etileno, el cual es convertido a muy altas temperaturas en monómero de cloruro de vinilo. Estas moléculas de monómero son polimerizadas formando resina de cloruro de polivinilo.

Por ejemplo, el PVC rígido, como uno de los que es usado para marcos de ventanas es normalmente PVCU (“sin plastificar”). Por otro lado, se logra el PVC flexible por adición de plastificantes tales como ftalatos.

Además, el policloroetileno es inestable cuando es expuesto a luz visible o UV. Para modificar esta desventaja y hacerlo adecuado en diferentes aplicaciones, son adheridos antioxidantes. Algunos otros aditivos comprenden:

Características del Cloruro de Polivinilo

Estas son algunas de las propiedades que hacen que el PVC sea apropiado para diferentes aplicaciones:

• Dureza, fuerza.
• Facilidad de mezcla, facilidad de procesamiento
• Resistencia al fuego y propiedades de prevención de incendios

Por ejemplo, el PVC es difícil de encender y en la ausencia de un factor inflamable externo no continuará quemándose. Esto es debido al componente de cloruro. Esto lo hace ideal para la construcción y el material de cableado.

• Es compatible con otros aditivos que pueden proporcionar claridad o color al PVC, rigidez o flexibilidad, etc.
• Excelentes propiedades de asilamiento eléctrico. Esto lo hace ideal para usar en cables.
• Fuerza contra impactos y resistencia a malas condiciones climáticas (ej. No se corroe y es muy durable), apropiado para ser usado como un material de construcción.
• Resistencia a grasas, aceites y productos químicos.
• El PVC es químicamente estable y no se despolimeriza.
• Densidad: 1,32 – 1,42 g/cc

Impacto medioambiental, salud ocupacional y aspectos de la seguridad con el uso de PVC

Fabricación de PVC

La fabricación de plásticos a menudo crea grandes cantidades de químicos contaminantes tóxicos, tales como dioxina, ácido clorhídrico y cloruro de vinilo.

Esto conlleva un alto riesgo para la salud de los seres humanos durante el ciclo de vida del PVC. Estas toxinas pueden producir enfermedades severas como cáncer, diabetes, daño neurológico, reproductivo y defectos de nacimiento.

La dioxina es un Contaminantes Orgánico Persistente (POP por sus siglas en inglés), estas son sustancias químicas que persisten en el ambiente, se acumulan a través de la cadena alimenticia y significan un riesgo causando efectos adversos para la salud de los humanos y el medio ambiente.

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

Los plastificantes adheridos para hacer flexible al PVC, puede lixiviarse (Ej, grupos ftalatos) que también son tóxicos.

Disposición

 

El plástico era un material demasiado bueno, ya que era durable y se degradaba muy lentamente. Por otra parte, estas mismas propiedades son las que hacen que el plástico sea un material peligroso. Debido a la cantidad y variedad de aditivos adheridos al PVC (el producto PVC puede estar compuesto de aditivos hasta en un 60%) y a su contenido de cloro. La disposición final o reciclaje de PVC es un problema para examinar de cerca.

Las opciones para su disposición son el reciclaje, los vertederos o la incineración:

• Reciclaje

Los productos termoplásticos pueden ser refundidos o reutilizados, a través de la purificación del material, tiende a degradarse con cada ciclo de reutilización. La separación de los diferentes aditivos y compuestos que forman el plástico hace que el reciclaje sea una opción difícil.

El problema más grande con el reciclaje de plásticos es la dificultad de automatizar la clasificación de residuos plásticos, lo que hace que sea una labor intensiva (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, reciclarlo no es rentable.

Algunos productos como los automóviles ahora están siendo diseñados para facilitar el reciclaje de sus grandes piezas de plástico. El estándar internacional para definir las características de los productos y empaques pueden ser encontradas en la ISO 14021: Etiquetas y declaraciones medioambientales: declaraciones medioambientales autodeclaradas.  

Por ejemplo, un contenedor de plástico reciclable es marcado utilizando este esquema, con un triángulo con tres flechas (ver imagen), las cuales encierran un número determinando el tipo de plástico, como a continuación:

1. PETE o PET (ej. Tereftalato de polietileno: material termoplástico utilizado en plástico suave para bebidas y contenedores rígidos)
2. HDPE (ej. Polietileno de alta densidad: plástico comúnmente utilizado para hacer jarras de agua y leche, así como bases de botellas de soda de dos litros)
3. PVC (ej. Cloruro de polivinilo)
4. LDPE (ej. Polietileno de baja densidad: plástico utilizado en envolturas de celofán, forros de pañales y botellas de plástico)
5. PP (ej. Una resina termoplástica ligera utilizada en empaquetadura, revestimiento, tuberías y tubos)
6. PS (ej. Poliestireno)
7. Otros

- Incineration

La incineración del PVC causa la emisión de dioxinas y otros químicos tóxicos.

Vertederos

Los vertederos de PVC tienen otros impactos medioambientales y sociales. Esto es debido a la no biodegradabilidad del PVC que permanece en su lugar indefinidamente; además, se debe tener cuidado por el hecho que el PVC puede lixiviar químicos tóxicos y contaminar el suelo y el agua.

Hay algunos plásticos “biodegradables” que se rompen con la exposición a la luz solar, pero todavía no conduce a la rotura completa del plástico. En adición, algunos investigadores han creado bacterias genéticamente modificadas que sintetizan un plástico completamente biodegradable.

Aplicaciones en el mercado

• Material de construcción

Debido a las propiedades del PVC, como se ha descrito antes, alrededor del 50% del PVC (o vinilo) fabricado es usado en construcción reemplazando otros materiales como madera y vidrio. Barato, resistente, gran resistencia a la intemperie, etc.

El PVC es fuerte, ligero, durable y versátil. Sus características lo hacen ideal para perfiles de ventanas. Las propiedades retardantes de llama inherentes y el excelente aislamiento eléctrico lo hacen ideal para aplicaciones de cableado.

Puede ser usado en pisos, ventanas y marcos de puertas y persianas, agua y tubería residual; aplicaciones eléctricas como cableado y materiales de aislamiento del fuego, sistemas de acristalamiento arquitectónico, papel pintado, etc.

• Dispositivos Médicos

El PVC ha sido extensamente utilizado en cirugía, farmacéutica, entrega de medicamentos y empaques médicos. Algunos productos incluyen bolsas para sangre, contenedores médicos, bolsas para fluidos, tubos, sets de derivación cardiaca y pulmonar, máscaras, guantes, botellas y jarras, sistemas de drenaje, conductos, etc.

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

Automotores

Algunos ejemplos típicos de componentes de PVC para automotores incluyen: molduras, paneles de puertas interiores y bolsillos, viseras de sol, sellos, revestimientos de suelos, cableado, molduras laterales exteriores y tiras protectoras, protección contra daños por piedras, frenos, etc.

• Otras aplicaciones

El PVC puede ser utilizado para fabricación de juguetes, empaques, equipos eléctricos y electrónicos, artículos de uso doméstico, revestimiento partes plásticas en vehículos de motor, suplementos de oficina, cintas adhesivas y aislantes, muebles, etc.

Para los consumidores en suelas de zapatos, juguetes para niños, bolsos de mano, equipaje, fundas para asientos, etc.

En el sector industrial para cintas transportadores, rollos de impresión.

Equipos eléctricos y electrónicos tales como tableros de circuitos, cables, cajas eléctricas, carcasas de computadores.

Notas del Material

Más información acerca de los elementos de la tabla periódica

Otros materiales:

Acero Inoxidable Monel

Teflon Polipropileno

Vidrio