Polichlorek Winylu (PVC) - Profile wytłaczane z Polichlorku Winylu

Charakterystyka PVC

Polichlorek winylu (PVC) jest jednym z najczęściej produkowanych polimerów syntetycznych na świecie. Rocznie wytwarza się około 40 milionów ton PVC, co czyni go trzecim najpopularniejszym tworzywem sztucznym po polietylenie i polipropylenie . PVC występuje w formie sztywnej (RPVC) oraz elastycznej, dzięki czemu znajduje szerokie zastosowanie w różnych gałęziach przemysłu. Jest wykorzystywany zarówno w budownictwie, produkcji rur, izolacji kabli, jak i w odzieży, medycynie oraz opakowaniach.

PVC jest materiałem niezwykle uniwersalnym. W formie sztywnej, jest stosowany głównie w budownictwie do produkcji rur, okien i drzwi. W formie elastycznej, dzięki dodatkom plastyfikatorów, jest używany do produkcji izolacji kabli, wykładzin podłogowych oraz różnych produktów medycznych. PVC charakteryzuje się dużą trwałością i odpornością na działanie chemikaliów, co sprawia, że jest idealnym materiałem do zastosowań wymagających długowieczności i wytrzymałości .

Historia odkrycia PVC

PVC został zsyntetyzowany w 1872 roku przez niemieckiego chemika Eugena Baumanna. Polimer pojawił się jako biały osad w fiolce z chlorkiem winylu, która była pozostawiona na słońcu przez kilka tygodni. Początkowo PVC był trudny do przetworzenia z powodu swojej sztywności i kruchości, co uniemożliwiało jego komercyjne zastosowanie.

W latach 20. XX wieku rosyjski chemik Iwan Ostromislensky oraz Fritz Klatte z niemieckiej firmy Griesheim-Elektron próbowali wykorzystać PVC w produktach komercyjnych, jednak napotkali na trudności technologiczne. Dopiero w 1926 roku Waldo Semon z firmy B.F. Goodrich opracował metodę plastyfikacji PVC, co znacznie rozszerzyło możliwości jego zastosowania. Dzięki dodaniu plastyfikatorów, PVC stał się bardziej elastyczny i łatwiejszy w obróbce, co otworzyło drogę do jego szerokiego zastosowania .

Proces produkcji PVC

PVC jest produkowany przez polimeryzację monomeru chlorku winylu (VCM). Dominującą metodą jest polimeryzacja w zawiesinie, która stanowi około 80% produkcji. Proces ten polega na wprowadzeniu VCM i wody do reaktora, gdzie są one mieszane z inicjatorem polimeryzacji i innymi dodatkami. Reakcja jest egzotermiczna, więc wymaga chłodzenia, a w trakcie jej trwania do mieszaniny ciągle dodaje się wodę, aby utrzymać zawiesinę .

Polimeryzacja w zawiesinie prowadzi do powstania cząstek PVC o średnicy 100–180 μm, podczas gdy polimeryzacja emulsji daje znacznie mniejsze cząstki o średniej wielkości około 0,2 μm. PVC można również produkować z etylenu, który może być wytwarzany z nafty lub etanu .

Właściwości PVC

PVC jest termoplastycznym polimerem, którego właściwości można dostosować w zależności od rodzaju stosowanych dodatków. W formie sztywnej, PVC jest używany do produkcji rur i profili, natomiast w formie elastycznej, z dodatkiem plastyfikatorów, znajduje zastosowanie w izolacjach kabli, wykładzinach podłogowych oraz produktach medycznych. Poniższa tabela przedstawia właściwości PVC w zależności od zawartości plastyfikatora:

Zastosowanie PVC w profilach wytłaczanych

PVC jest często stosowanym materiałem w produkcji profili technicznych. Profile z PVC charakteryzują się wysoką wytrzymałością, odpornością na warunki atmosferyczne oraz korozję, co czyni je idealnym materiałem do różnorodnych zastosowań przemysłowych i budowlanych.

1. Profile wytłaczane z PVC dla branży budowlanej:
   • Profile techniczne z PVC są powszechnie używane w budownictwie do produkcji okien, drzwi, rur oraz systemów odprowadzania wody. PVC zapewnia doskonałą izolację termiczną i akustyczną, a także jest odporny na działanie promieni UV i warunki atmosferyczne .
2. Profile wytłaczane z PVC dla branży wykończenia wnętrz:
   • W branży wykończeniowej, profile z PVC są wykorzystywane do produkcji listew przypodłogowych, profili dekoracyjnych oraz elementów wykończeniowych. Materiał ten jest łatwy w obróbce i montażu, a także dostępny w szerokiej gamie kolorów i wzorów .
3. Profile wytłaczane z PVC dla branży oświetleniowej:
   • W branży oświetleniowej, profile z PVC są stosowane do produkcji opraw oświetleniowych oraz systemów LED. Dzięki swojej elastyczności i możliwości formowania w różne kształty, PVC jest idealnym materiałem do tworzenia nowoczesnych i efektywnych rozwiązań oświetleniowych .
4. Profile wytłaczane z PVC dla branży meblowej:
   • Profile z PVC są szeroko stosowane w przemyśle meblarskim do produkcji krawędzi mebli, okuć oraz elementów dekoracyjnych. Dzięki swoim właściwościom estetycznym i wytrzymałości, PVC znajduje zastosowanie w tworzeniu trwałych i eleganckich mebli .
5. Profile wytłaczane z PVC dla branży automotive:
   • W branży motoryzacyjnej, profile z PVC są wykorzystywane w produkcji uszczelek, elementów wykończeniowych wnętrz oraz systemów izolacyjnych. Materiał ten jest odporny na działanie olejów, smarów oraz wysokich temperatur, co sprawia, że jest idealnym rozwiązaniem dla przemysłu motoryzacyjnego .
6. Profile wytłaczane z PVC dla branży ogrodniczej:
   • W branży ogrodniczej, profile z PVC są używane do produkcji systemów nawadniających, szklarni oraz osłon roślinnych. PVC jest odporny na działanie wilgoci, chemikaliów oraz promieni UV, co czyni go trwałym i niezawodnym materiałem do zastosowań ogrodniczych .
7. Profile wytłaczane z PVC dla branży elektronicznej:
   • W przemyśle elektronicznym, profile z PVC są wykorzystywane do produkcji obudów, izolacji kabli oraz systemów zarządzania przewodami. Materiał ten zapewnia doskonałą izolację elektryczną oraz ochronę przed uszkodzeniami mechanicznymi, co sprawia, że jest niezbędnym elementem w branży elektronicznej .

Bibliografia

1. "Polyvinyl chloride (PVC)". ScienceDirect Topics. Dostępne online: ScienceDirect
2. T. M. Crompton, "Additive Migration from Plastics Into Foods: A Guide for Analytical Chemists," Smithers Rapra Publishing, 2007.
3. W. H. Billmeyer, "Textbook of Polymer Science," John Wiley & Sons, 1984.
4. M. Braun, "PVC Handbook," Hanser Publishers, 2005.
5. "PVC Applications". Plastics Europe. Dostępne online: Plastics Europe
6. "Polyvinyl chloride (PVC) and its uses". American Chemistry Council.