[ Página Principal ]
Estructura y Polimerización del PVC


Estructura


Estructuralmente, el PVC es un polímero vinílico. Es similar al polietileno, con la diferencia de que cada dos átomos de carbono, uno de los átomos de hidrógeno está sustituido por un átomo de cloro.

La estructura del policloruro de vinilo corresponde a una disposición cabeza-cola. Existe evidencia de la ramificación del polímero y ésta depende de la temperatura de polimerización y del peso molecular. El PVC es un polímero amorfo de baja cohesión molecular. Debido al pequeño tamaño del sustituyente puede presentar cierta cristalinidad. Los polímeros comerciales contienen aproximadamente un 5 % de regiones cristalinas, que han sido atribuidas a una estructura sindiotáctica.


Polimerización


El PVC (policloruro de vinilo) está compuesto de los siguientes elementos sencillos: cloro (derivado de la sal común) en un 57 % y etileno (derivado del petróleo) en un 43 %. El compuesto resultante de la reacción entre ambos, dicloro etano, se convierte a altas temperaturas en el gas cloruro de vinilo (CVM).


A través de una reacción química conocida como polimerización, el CVM se transforma en un polvo blanco, fino y químicamente inerte: la resina de PVC. Este es luego aditivado para fabricar los diferentes productos convirtiendolo en un material rígido o de gran flexibilidad, compacto o espumado, opaco o de gran cristalinidad, mate o de gran brillo e infinidad de colores.



Los métodos de polimerización industrial del policloruro de vinilo en orden de importancias son: suspensión, emulsión y masa. La polimerización en solución sólo se utiliza para la obtención de copolímeros muy específicos.


Suspensión

Emulsión

Es el proceso más importante para la obtención de policloruro de vinilo, ya que el 80% de la producción mundial se obtiene por esta tecnología. La polimerización se efectúa en autoclaves, en las que se cargan el agua (dismineralizada o de alta calidad controlada), el agente de suspensión (coloide protector), el iniciador (catalizador), buffers y seguidamente el monómero bajo presión. El contenido del autoclave se calienta hasta la temperatura de polimerización empleando una mezcla de vapor y agua en la “camisa” que la recubre. Una vez alcanzada la temperatura prefijada, comienza la polimerización y el calor del proceso se desarrolla gradualmente. Este calor se elimina mediante la circulación de agua enfriada por la camisa del autoclave. Al concluir con la polimerización y descargar el autoclave tendremos un sólido con alto contenido de humedad, la que se debe eliminar. La mayor parte del agua puede ser eliminada mediante centrifugación y el resto mediante sistemas de lecho fluido.

Fue el primer método desarrollado industrialmente. Da lugar a polímeros muy uniformes, con grandes rendimientos en la polimerización y permite obtener éstos en forma de látex, muy aptos para operaciones de transformación posterior. El uso de un medio acuoso en la polimerización en emulsión, que como todas las polimerizaciones de compuestos vinílicos es muy exotérmica, asegura la disipación de calor de las áreas individuales de reacción. Esto permite mantener la constancia de temperatura sin cuidados especiales. Puede hacerse de manera continua, con dispositivos no muy complicados y con seguridad absoluta.. El único problema es la contaminación del polímero con las impurezas presentes en el agua, en particular el agente de emulsión que disminuye la pureza del polímero, modificando algunas propiedades del mismo. Dos tipos principales de polímero se producen empleando los procesos de polimerización por emulsión: “pastas” y los llamados polímeros de emulsión.

Masa

Solución

Hay dos fases diferentes en el proceso; primero la formación de partículas en una fase líquida y luego el crecimiento de las mismas en una fase esencialmente sólido en polvo. Los requerimientos de agitación en las dos fases son diferentes, cada etapa debe ser realizada en reactores distintos.

Como su nombre lo sugiere, requiere un solvente orgánico como medio donde se produce la polimerización. No tiene desarrollo comercial significativo y solo se lo conoce en aplicaciones muy particulares. El principal valor de los polímeros obtenidos por este medio es que por no necesitar el proceso el agregado de tensoactivos, se obtienen resinas que dan lacas muy transparentes. Para aquellos usos en las cuales el polímero es usado en solución, esta es una excelente manera de hacer un producto disuelto en el solvente requerido. Desafortunadamente, la producción de estos materiales es cara y el precio de venta de los mismos puede ser tres o cuatro veces el precio de un homopolímero normal. La polimerización en solución se usa casi exclusivamente para la preparación de copolímeros de cloruro de vinilo con acetato de vinilo.


[ Página Principal ] [ Historia del PVC ] [ Propiedades y características ] [ Estructura y Polimerización ] [ Aplicaciones ] [ El PVC y el Medioambiente ] [ Links ]