Polivinil hlorid

Polivinil hlorid
Općenito
Hemijski spoj	Polivinil hlorid
Druga imena	PVC
Molekularna formula	(C2H3Cl)x
CAS registarski broj	9002-86-2
Osobine1
Tačka topljenja	100–260 °C
1 Gdje god je moguće korištene su SI jedinice. Ako nije drugačije naznačeno, dati podaci vrijede pri standardnim uslovima.

3D prikaz lanca PVC-a

Polivinil hlorid ili PVC je jedna od najkorištenijih vrsta plastike koja se zbog svoje prilagodljivosti i niske cijene koristi u razne svrhe: kao ambalaža, za izradu namještaja, igračaka, auto dijelova, medicinskih pomagala i, najčešće, različitih građevinskih materijala. Međutim, upravo zbog svoje raširenosti postaje jedan od gorućih ekoloških problema, čemu pridonosi i njegova toksičnost u svim fazama od proizvodnje, preko upotrebe do odlaganja. U smislu donesene dobiti, PVC je jedan od najvrjednijih proizvoda u hemijskoj industriji. Na svijetu je preko 50% proizvedenog PVC-a korišteno u građevinarstvu. Posljednjih nekoliko godina PVC je zamjenjivao tradicionalne građevinske materijale kao što su drvo, beton i glina u mnogim područjima. Ipak je od nedavno više poticano korištenje zamjenskih materijala, zbog zabrinutosti za okoliš i zbog toksičnih osobina PVC-a. Često se reciklira, i koristi se broj "3" kao simbol reciklaže.

Otkriće

Polivinil hlorid je slučajno otkriven barem dva puta u 19. vijeku. Prvi put ga je otkrio Henri Victor Regnault 1835. godine, a drugi put Eugen Baumann 1872. godine. Oba se puta polimer pojavio kao bijela čvrsta supstanca unutar boca vinil hlorida koje su ostavljene na sunčevoj svjetlosti. U ranom 20. vijeku ruski hemičar Ivan Ostromislensky i Fritz Klatter iz njemačkog hemijskog trgovačkog društva Griesheim-Elektron su pokušali koristiti polivinil hlorid u komercijalnim proizvodima, ali je krhki polimer uzrokovao propast bilo kojeg proizvoda. Godine 1926. Waldo Semon i B.F. Goodrich Company osmislili su metodu plasticiziranja PVC-a miješajući ga s različitim aditivima. Rezultat je bio fleksibilniji i lakši za procesirati materijal koji je uskoro postigao veliku komercijalnu upotrebu.

Proizvodnja

Nusprodukt proizvodnje PVC-a su dioksini koji spadaju među najtoksičnije hemijske spojeve. Već u izuzetno malim količinama uzrokuju tumore, bolesti endokrinih žlijezda, smanjenje imuniteta, dijabetes, kožne probleme, te ugrožavaju reproduktivnu sposobnost. I drugi toksični spojevi, nusprodukti proizvodnje PVC-a, poput etilen dihlorida ili vinil hlorida, također se u ispušnim plinovima i otpadnim vodama ispuštaju u okoliš.

PVC se većinom proizvodi postupkom koji se naziva suspenzioni postupak polimerizacije. Suspenziona polimerizacija je diskontinuiran proces koji se odvija u zatvorenom proizvodnom sistemu. Tečni vinilhlorid (monomer) dispergira se u demineralizovanoj vodi i polimerizira pomoću inicijatora polimerizacije uz dodatak sredstva za održavanja stabilnosti suspenzije. Reakcija polimerizacije započinje raspadom inicijatora. Ta reakcija se odvija na temperaturi od 55-75 °C i pritisku od 7-13 bara. Ukupno trajanje tog procesa je oko 4 do 7 sati. Reakcija se prekida pri 85%-tnoj pretvorbi monomera u polimer dodavanjem inhibitora reakcije u polimerizator. Kako je reakcija polimerizacije egzotermna, mora se odvoditi toplota da bi se mogla kontrolisati temperatura samog procesa. Toplota se odvodi posredstvom plašta polimerizatora. Rashladni mediji su voda (oko 23 °C) i podhlađena voda (oko 5 °C). Neizreagovani monomer se otplinjavanjem odvodi u zaseban sistem kojeg nazivamo rekuperacija gdje se nakon komprimiranja ukapljuje i skladišti kako bi se ponovno mogao koristiti u procesu. Vodena suspenzija PVC-a se odvodi dalje u spremnik za skladištenje suspenzije, a zatim se uvodi u kolonu za stripiranje gdje se suspenziji oduzima monomer. Demonomerizirana suspenzija se skladišti u spremnicima suspenzije odakle se odvodi na centrifugiranje gdje se oduzima većina vode iz PVC-a, dok se ostatak vlage (vode) oduzima u rotacionom sušioniku strujom vrućeg zraka. Osušeni proizvod se ciklonima odvaja od zraka, zatim se prosijava te se prebacuje pneumatskim transportom u silose na skladištenje kao gotov proizvod.