Policloreto de vinila

PVC

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O Policloreto de vinila (PVC) é um dos mais importantes compostos plásticos do mundo, usado em diversos setores, como na indústria de construção em canos, calhas, janelas, portas, diversas mobílias, além de ser usado no revestimento de cabos elétricos.

Assim como outros tipos de plásticos, ele é usado principalmente por conta do seu preço, durabilidade e a facilidade de se produzir toneladas de material, tanto que é tratado com um plástico de commodities (plásticos com grande produção e diversas aplicações).

O PVC de fato é um polímero de composição formado por diversos compostos iguais de fórmula química C2H3Cl, é obtido através da combinação de um etileno com um cloro, além de ser um termoplástico (plásticos capazes de amolecer sob a ação de calor).

O PVC é um pó branco amorfo e sem cheiro em sua composição e, é o segundo termoplástico mais consumido do mundo. A produção do PVC chegou ao Brasil em 1954, 30 anos após o começo de sua produção ao redor do mundo. [8]

dias e meses meramente ilustrativos, apenas o ano corresponde ao fato apresentado [8][9]

 

Descobrimento

Descoberta do policloreto de vinila pelo físico e químico francês, Henri Victor Regnault. Apresentando-se como um sólido branco dentro de frascos do gás recém-descoberto, cloreto de vinil, que havia sido deixado exposto à luz solar.

10/09/1838
 

Criação

Criação do PVC por Eugen Baumann, químico alemão. Entretanto, não houve patenteação, pois o material era difícil de trabalhar e apresentava desafios nas aplicações comerciais.

13/07/1872
 

Patente

patenteação do PVC por Friedrich Klatte, o qual inventou um novo método de polimerização do cloreto de vinil utilizando a luz solar.

11/03/1913
 

PVC plastificado

Invenção do PVC plastificado por Waldo Lonsbury Semon, cientista industrial, que trabalhava para a B.F. Goodrich Company nos Estados Unidos como pesquisador. Seu objetivo era desenvolver uma nova alternativa sintética para a borracha natural, a qual apresentava-se cada vez mais cara. Ademais, o pesquisador recebeu as patentes nº 2.188.396 e nº 1.929.453 para o "Método de preparação de produtos de haleto de polivinila” e a “Composição de borracha sintética e método de fabricação".

06/09/1926
 

Nova ideia

Ameaça aos experimentos com cloreto de polivinila devido à recessão nos Estado Unidos. Com isso, Waldo Semon obteve a ideia de utilizar o PVC como revestimento resistente à água para tecidos. Logo, as vendas mundiais do material decolaram, havendo uma maior demanda com o início da Segunda Guerra Mundial, quando o material foi usado como isolante para fiação em navios militares.

10/08/1929
 

Atualmente

Produção em grande escala com diversas fábricas de PVC mundialmente. Ademais, há uma ampla utilização do produto, como na produção de cortinas de chuveiro, capas de chuva, fios, pisos, tintas, eletrodomésticos, revestimentos de superfícies, entre outros.

01/01/2022
Métodos de produção do pvc image
O PVC (policloreto de vinila) pode ser produzido de diversas maneiras, entre elas há polimerização em emulsão, polimerização em massa, polimerização em solução e em suspensão, sendo que 80% da produção de PVC no mundo  é realizada por esta última forma e a segunda forma mais utilizada é a polimerização por emulsão.

Tanto a polimerização em suspensão quanto a em emulsão utilizam métodos semi-contínuos de produção, em meio aquoso, Em geral o carregamento do reator é realizado com água desmineralizada, aditivos de polimerização (definem as propriedades do produto final, a exemplo disso podemos citar a flexibilidade do PVC), dispersantes e catalizadores. Em seguida os reatores são selados para remoção do oxigênio que interfere na polimerização, então o cloreto de vinila é colocado liquefeito.Após o início da reação o reator deixa de ser aquecido e passa a ser resfriado.

O que difere os processos de polimerização em emulsão e suspensão são o tamanho e certas características das partículas de PVC obtidas. No final da reação os reatores são esvaziados e a mistura de PVC e água é separado do Monômero de cloreto de vinil (VCM) que não reagiu, depois é realizado uma série de processos de separação para remover o VCM devido à sua toxicidade, é importante que ele também não seja liberado na atmosfera, é esperado que haja menos de 1g de VCM por tonelada de PVC no produto final.

A reação de polimerização tratada é altamente exotérmica, portanto as plantas devem ser preparadas pensando nessa liberação de calor. A troca de calor é um dos principais fatores limitantes na fase batelada do processo, e o problema aumenta com o aumento do volume dos reatores por diminuir a área de contato que proporciona o fluxo de energia térmica. Isso pode ser superado com o resfriamento do reator com água gelada ou por intermédio de condensadores de refluxo. [3][13][18][11]




[3][17][16][18]

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[13][3]

70%

70% do pvc produzido no Brasil é direcionado para a construção civil.

3%

Em 2000 segundo a ABIQUIM o Brasil exportou um volume de 343 milhões de dólares, equivalente a 3% da produção, o resto se manteve dentro do país para consumo.

44%

A capacidade mundial de produção do PVC foi de 45 milhões de toneladas em 2009 com uma demanda de 32,4 milhões de toneladas sendo 44% destinado à Ásia e Oceania

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1

Área médica

Antes das aplicações do PVC na área médica, os medicamentos eram armazenados em recipientes de metal e vidro, materiais que traziam muitas desvantagens. A necessidade de mudança incentivou a pesquisa por novas tecnologias, o que levou ao uso do PVC no setor da saúde por ele trazer diversas vantagens: baixo custo em relação a outros polímeros, alta resistência, biocompatibilidade, impermeabilidade a odores, alta transparência, além de ser 100% reciclável. Desse modo, o PVC é um composto fundamental nos tubos de sangue, nos equipamentos de hemodiálise, nas bolsas de sangue e de infusão de medicamentos, cateteres, bypass cardiopulmonares, luvas, cartelas de remédio, entre outros.

2

Arquitetura e construção

O PVC é um material com alta resistência, vida útil e versatilidade, características que fazem com que esse material seja um dos mais procurados no setor de construção. Ademais, o fato de ele ser 100% reciclável e durável (o que diminui as trocas de material) o torna uma ótima escolha para construções do ponto de vista ambiental. Com isso, pisos vinílicos, portas, telhas, janelas, piscinas, fios e cabos, e, principalmente, tubos e conexões possuem como principal composto o policloreto de vinila

3

Embalagens

O policloreto de vinila é um plástico leve, flexível e com possibilidade de ser fabricado em diversas cores e texturas. Dessa maneira, ele se torna um dos principais aliados na confecção de embalagens, tanto pela questão estética- formatos e cores diferentes-, tanto pela praticidade- alta resistência, baixo peso, custo menor. Outras características fundamentais desse material são a barreira a oxigênio e a resistência à luz violeta, que permitem que ele armazene com qualidade substâncias com cheiro, como perfumes, e não influencie no sabor de alimentos. Assim, o PVC é usado em embalagens de alimentos, perfumes, produtos de limpeza, cartelas de remédios, etc

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Setor de transportes

A boa resistividade e o baixo peso do policloreto de vinila o faz um dos componentes do segmento da área de transportes. Ele é frequentemente utilizado em fiação, revestimento de assentos- principalmente os de couro sintético-, tapete de carros, entre outros

[14][13][15][18]

1

Nanocompósitos de Poli(Cloreto de Vinila) (PVC)/argilas organofílicas

Desenvolvimento de metódos para aumentar a ‘’compatibilidade’’ de compostos orgânicos com inorgânicos (ambos juntos não tem características mecânicas e térmicas atrativas para a indústria). Ou seja, a alteração de características ruins no PVC mas mantendo as boas dele

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A relação do crescimento de uma alga de água doce e a toxicidade de um microplástico virgem ou um UV-aged

Usando uma quantidade de resinas de PVC (virgem e exposto à radiação UV) foram transformados em microplásticos e colocados em erlenmeyers junto com a mesma concentração de algas e pelo mesmo tempo. Foi possível observar no fim um aumento de concentração (mesmo ambos afetem negativamente devido a toxicidade que inibiu o crescimento de acordo com o volume do PVC contido no frasco) maior no PVC virgem que no exposto a UV, sendo mais prejudicial de acordo com o aumento da densidade do MP e a concentração. (Isso foi observado de acordo com a atividade enzimática da alga)

3

A Degradação do PVC em uma larva (de maneira biológica)

O PVC é ingerido por uma larva que o despolimeriza após algumas horas, tornando possível reciclá-lo, evitando poluição (mesmo que tenha alterado o intestino da larva utilizada). Esse estudo é um dos primeiros passos para de fato alcançar a degradação de plásticos sem afetar a natureza, de maneira rápida, mesmo que seja dependente do intestino da larva utilizada, que é afetada pela própria despolimerização (algo que ela nem consegue terminar por completo por conta da morte rápida da larva).

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Aqui você irá encontrar diagramas de blocos, fenômenos envolvidos nos processos, hipóteses, balanço de material e muito mais.

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PVC e sua aplicação clínica

A transmissão do laser de baixa potência,aplicado no procedimento fisioterápico de cicatrização de lesões, com o intuito de catalisar a reparação tecidual, é efetuada através de filmes plásticos de PVC, para evitar posteriores contaminações da lesão pelo equipamento. Segundo o estudo da USP (Universidade de São Paulo), tal material não interfere de modo significativo na dose de laser transmitida à área tratada, ou seja, sua eficácia clínica foi demonstrada.


PVC e a construção civil

Dentro da esfera da construção civil, existe um contínuo avanço dos sistemas e materiais básicos aplicados, acarretando no surgimento de novas tendências nas execuções das respectivas etapas de obras de edificações. Entre elas, há o desenvolvimento do sistema de impermeabilização de coberturas prediais com manta de policloreto de vinila (PVC). Em comparação com outras possibilidades, tal sistema é válido, pois detém um alto custo-benefício, além de contribuir com o meio ambiente, uma vez que, segundo estudos, 

por meio do processo de pirólise, é possível transformar resíduos de mantas em novas mantas, com materiais alternativos, de modo a reduzir a geração de resíduos.

PVC e os materiais compósitos

Entre os diversos setores de aplicação do PVC, podemos citar sua aplicabilidade na área de materiais compósitos, que por definição, são materiais obtidos através da união de dois ou mais materiais distintos, com o objetivo de constituir um terceiro material que possua características específicas dos materiais utilizados. Dessa forma, como exemplificação, há a possibilidade de substituição da madeira convencional pelo PVC reforçado com resíduos de Pinus (gênero na classificação taxonômica do pinheiro mencionado) em diversas aplicações. Uma delas está na construção dos decks, pois tal material reforçado, detém uma durabilidade sob intempéries superior à da madeira, ou seja, menor necessidade de manutenção quando comparado aos materiais tradicionais.


PVC o os biomateriais

O PVC apresenta aplicabilidades nos setores clínicos, de construção civil, químicos industriais, entre outros. Porém, em termos de biomateriais, não satisfaz a maioria das propriedades necessárias para se classificar nesta categoria. Como já demonstrado em testes de estabilização da porção cervical caudal da coluna vertebral de cães por meio de placas de PVC, tal material induziu a reações inflamatórias locais e a alterações ósseas não benéficas. Dessa forma, sua utilização não é recomendada em ortopedia veterinária.

Todas as Referências utilizadas para a construção do conteúdo do site.

CONEM, 2010, VI. Paraíba, Brasil. MODELAGEM E SIMULAÇÃO DE UM REATOR DE CLORAÇÃO DE ETENO PARA PRODUÇÃO DE EDC. [20]

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PRIMO, A., ARAÚJO, A., COSTA, C., SOUZA, F., JÚNIOR, P., DUTRA, V. PRODUÇÃO DE CLORETO DE VINILA COM APLICAÇÃO DE ANÁLISE HAZOP. TCC (Graduação em engenharia química)- Divisão de Química Tecnológica do Instituto de Química da Universidade de Brasília. Brasília, 2017. [21]

Leia Mais  

BRASKEM. TECNOLOGIA DO PVC. 2º edição. São Paulo: ProEditores, 2006. [19]

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PEREIRA, Letícia S. F., PEDROTTI, Matheus F., MICELI, Tatiane M., PEREIRA, Juliana S. F., FLORES, Erico M.M. DETERMINATION OF ELEMENTAL IMPURITIES IN POLY(VINYL CHLORIDE) BY INDUCTIVELY COUPLED PLASMA OPTICAL EMISSION SPECTROMETRY. Talanta, Vol 152, p. 371- 377, Fev. 2016. [1]

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SANTOS, Fábio Neves dos. CONTAMINANTES ORGÂNICOS EM MONÔMERO CLORETO DE VINILA (MVC): DESENVOLVIMENTO DE MÉTODO PARA IDENTIFICAÇÃO POR TD-GC-MS E ANÁLISE POR PCA APLICADA A AMOSTRAS DE DIFERENTES PONTOS DE UM PROCESSO INDUSTRIAL. [2]

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SILVA, Rodrigo Ferreira; GÓIS, Luís Mário Nelson de. TECNOLOGIAS PARA A PRODUÇÃO E PURIFICAÇÃO DO PVC. Revista CIATEC, Salvador, vol. 5, p. 12-26, 2013. [4]

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BARBOSA, T. F. PVC NA CONSTRUÇÃO. Dissertação (Mestrado Integrado em Engenharia Civil)- Departamento de Engenharia Civil, Faculdade de Engenharia da Universidade do Porto, Porto, Portugal, 2015. [3]

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BRASKEM. TECNOLOGIA DO PVC. 2º edição. São Paulo: ProEditores, 2006. [5]

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Todos os links dos sites que foram usados para a pesquisa referente aos aditivos do PVC [6]

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ZHAO, X.; COURTNEY, J. M. UPDATE ON MEDICAL PLASTICISED PVC. Reino Unido: Smithers, 2009. [7]

Leia Mais  

Bellis, Mary. "History of Vinyl." ThoughtCo. [8]

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por Materiais Júnior em setembro 24, 2020 [9]

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Gustavo Soares de Albuquerque

Matheus de Lucena Facione Pereira

Beatriz Passoni Silva

Pedro Vinícius Campanini

Bruna Mie Nakamura Duarte

Pedro Santos Balmant

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