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O que é o Cloreto de Polivinila (PVC), e Para que ele é usado?

Cloreto de Polivinil (PVC) é um dos polímeros termoplásticos mais utilizados no mundo inteiro (ao lado de apenas alguns plásticos mais amplamente utilizados como PET e P.P.). É um plástico naturalmente branco e muito frágil (antes das adições de plastificantes). O PVC tem mais tempo que a maioria dos plásticos, sintetizado pela primeira vez em 1872 e produzido comercialmente pela B.F. Goodrich Company na década de 1920. Em comparação, muitos outros plásticos comuns foram sintetizados pela primeira vez e comercialmente viáveis apenas nas décadas de 1940 e 1950. É utilizado mais comumente na indústria da construção civil e também é usado para sinalização, aplicações de saúde e fibra para vestuário. O PVC foi acidentalmente descoberto duas vezes, uma em 1832 pelo químico francês Henri Victor Regnault, e depois redescoberto em 1872 por um alemão chamado Eugene Baumann.

As Formas e Funções Base do Cloreto de Polivinila (PVC)

PVC é produzido em duas formas gerais: um polímero rígido ou não plastificado (RPVC ou uPVC), e o segundo como um plástico flexível. Na sua forma base, o PVC é caracterizado pela sua estrutura rígida mas frágil. Enquanto a versão plastificada tem várias utilizações em múltiplas indústrias, a versão rígida do PVC também tem a sua quota de utilizações. Indústrias como canalização, esgoto e agricultura podem utilizar o PVC rígido em muitas funções.

O PVC flexível, plastificado ou regular é mais macio e mais fácil de dobrar do que o uPVC devido à adição de plastificantes como ftalatos (por exemplo, ftalato de diisononil ou DINP). O PVC flexível é comumente usado na construção como isolamento em fios elétricos ou em pisos para casas, hospitais, escolas e outras áreas onde um ambiente estéril é uma prioridade. Em alguns casos, o PVC pode atuar como um substituto eficaz para a borracha. O PVC rígido também é usado na construção civil como tubo para canalização e revestimento, comumente referido pelo termo “vinil” nos Estados Unidos. O tubo de PVC é frequentemente referido pelo seu “schedule” (por exemplo, Schedule 40 ou Schedule 80). As diferenças significativas entre as programações incluem coisas como espessura da parede, pressão nominal e cor.

As características mais importantes do plástico PVC incluem o seu preço relativamente baixo, a sua resistência à degradação ambiental (assim como a produtos químicos e álcalis), alta dureza e resistência à tração do plástico no caso do PVC rígido. O PVC permanece amplamente disponível, comumente utilizado e facilmente reciclável (categorizado pelo código de identificação de resina “3”).

Quais são as características do Policloreto de Vinilo (PVC)?

Somas das propriedades mais significativas do Policloreto de Vinilo (PVC) são:

1. Densidade: O PVC é muito denso em comparação com a maioria dos plásticos (gravidade específica em torno de 1,4)
2. Economia: O PVC é prontamente disponível e barato.
3. Dureza: O PVC rígido é bem classificado para dureza e durabilidade.
4. Resistência: O PVC rígido tem excelente resistência à tração.

Cloreto de polivinil é um material “termoplástico” (em oposição ao “termoendurecido”), que tem a ver com a forma como o plástico responde ao calor. Os materiais termoplásticos tornam-se líquidos no seu ponto de fusão (uma faixa para o PVC entre os muito baixos 100 graus Celsius e valores mais altos como 260 graus Celsius, dependendo dos aditivos). Um dos principais atributos úteis dos termoplásticos é que eles podem ser aquecidos até seu ponto de fusão, resfriados e reaquecidos novamente sem degradação significativa. Em vez de serem queimados, os termoplásticos como o polipropileno liquefeito permitem que sejam facilmente moldados por injeção e, posteriormente, reciclados. Em contraste, os plásticos termoplásticos só podem ser aquecidos uma vez (normalmente durante o processo de moldagem por injeção). O primeiro aquecimento faz com que os materiais termoplásticos se fixem (semelhante a um epóxi de 2 partes), resultando em uma mudança química que não pode ser revertida. Se você tentasse aquecer um plástico termofixo a uma temperatura alta uma segunda vez, ele só queimaria. Esta característica torna os materiais termofixos pobres candidatos à reciclagem.

Por que é que o Policloreto de Vinilo (PVC) é usado tão frequentemente?

PVC oferece uma grande variedade de aplicações e vantagens em múltiplas indústrias, tanto nas suas formas rígidas como flexíveis. Em particular, o PVC rígido possui uma alta densidade para o plástico, tornando-o extremamente duro e geralmente incrivelmente forte. É também prontamente disponível e econômico, o que, combinado com as características de longa durabilidade da maioria dos plásticos, o torna uma escolha fácil para muitas aplicações industriais como a construção.

PVC tem uma natureza extremamente durável e leve, tornando-o um material atraente para a construção, canalização e outras aplicações industriais. Além disso, seu alto teor de cloro torna o material resistente ao fogo, outra razão pela qual ganhou tanta popularidade em várias indústrias.

Quais são os diferentes tipos de PVC?

Cloreto de polivinila está amplamente disponível em duas grandes categorias: rígido e flexível. Cada tipo vem com seu próprio conjunto de vantagens e usos ideais para diferentes indústrias. O PVC flexível pode atuar como isolante de cabos elétricos e como alternativa de borracha. O PVC rígido tem vários usos na construção e canalização, proporcionando um material leve, econômico e durável para uso.

Como é feito o PVC?

Cloreto de polivinil é feito a partir de um dos três processos de emulsão:

1. Polimerização de suspensão
2. Polimerização de emulsão
3. Polimerização a granel

Cloreto de polivinil para desenvolvimento de protótipos em máquinas CNC, impressoras 3D, & Máquinas de moldagem por injeção

Duas questões principais são trabalhar com PVC que o torna relativamente problemático e geralmente não recomendado para uso por não-profissionais. A primeira é a emissão de gases tóxicos e corrosivos ao derreter o material. Isto acontece até certo ponto ou outro enquanto a impressão 3D, a usinagem CNC e a moldagem por injeção. Recomendamos dar uma olhada nas folhas de dados do MSDS para diferentes gases clorados de hidrocarbonetos como o clorobenzeno e discutir o processo de produção com um fabricante profissional. A segunda é a natureza corrosiva do PVC. Isto é problemático quando o PVC entra repetidamente em contato com bicos de metal, fresas ou ferramentas de molde feitas de um material que não seja aço inoxidável ou algum outro metal similarmente resistente à corrosão.

Impressão 3D:

Cloreto de polivinil está disponível em forma de filamento como um bastão de soldadura de plástico (o material usado para soldadura), mas não é actualmente reequipado para uso específico na impressão 3D. Embora haja um número crescente de plásticos e substitutos plásticos disponíveis para a impressão 3D, de longe, os dois mais comuns ainda são o ABS e o PLA. Nos Mecanismos Criativos, nós tipicamente imprimimos em 3D com ABS. Por uma lista de razões e comparar os dois plásticos mais comuns para impressão 3D (ABS e PLA), leia aqui.

O maior problema com o PVC para impressão 3D é sua natureza corrosiva (potencialmente comprometendo a funcionalidade típica das máquinas se fosse usado por um período mais longo). Um interessante kickstarter desenvolveu um bico de impressão 3D em PVC (cabeça extrusora) apresentado pelo engenheiro e empresário Ron Steele que infelizmente fechou sem interesse suficiente em 2014. Você pode dar uma olhada no passo introdutório (vídeo) aqui:

CNC Machining:

Polyvinyl Chloride pode ser cortado numa máquina CNC, mas qualquer maquinista que tenha tentado provavelmente sofreu degradação no cortador, dependendo do material que é feito. O PVC é corrosivo e abrasivo, e as fresas que não são feitas de aço inoxidável ou de um material comparativamente resistente à corrosão são susceptíveis de se deteriorar com o tempo.

Moldagem por injeção:

Cloreto de polivinil pode ser injectado tal como outros plásticos, mas o cloro no material complica o processo. Isto porque o PVC derretido pode emitir um gás corrosivo e tóxico. Por isso, as lojas precisam de ser equipadas com bons sistemas de ventilação. Os que não hesitam em trabalhar com o material. Além disso, materiais únicos resistentes à corrosão, como aço inoxidável ou cromagem, são necessários para a ferramenta de moldagem ao moldar o plástico de PVC por injeção. A retração no PVC tende a ser entre um e dois por cento. Ela ainda pode variar com base em vários fatores, incluindo o durômetro do material (dureza), tamanho da porta, pressão de retenção, tempo de retenção, temperatura de fusão, espessura da parede do molde, temperatura do molde e a porcentagem e tipo de aditivos.

Is PVC Tóxico?

PVC pode representar um risco à saúde quando queimado, pois emite vapores de cloreto de hidrogênio (HCl). Em aplicações onde a probabilidade de incêndio é alta, o isolamento do fio elétrico sem PVC é às vezes preferível. Os fumos também podem ser emitidos ao fundir o material (como durante a prototipagem e processos de fabricação como impressão 3D, usinagem CNC, e moldagem por injeção). Recomendamos dar uma olhada nas Fichas de Segurança do Material (MSDS) para diferentes gases de hidrocarbonetos clorados como o clorobenzeno e discutir o processo de produção com um fabricante profissional.

Quais são as Vantagens do Cloreto de Polivinila?

PVC fornece às indústrias uma série de vantagens críticas que cimentaram seu lugar como um dos plásticos mais populares e amplamente utilizados no mercado. Estas vantagens incluem:

1. O cloreto de polivinila é prontamente disponível e relativamente barato.
2. O cloreto de polivinila é muito denso e, portanto, muito duro e resiste muito bem a deformações de impacto em relação a outros plásticos.
3. Cloreto de polivinila tem uma resistência à tração excepcional.
4. Cloreto de polivinila é muito resistente a produtos químicos e álcalis.

As vantagens do PVC ajudaram a solidificar o seu lugar como um dos plásticos mais utilizados em todo o mundo. No entanto, embora seja amplamente eficaz e popular, você tem que considerar alguns fatores ao usar o material.

Quais são as desvantagens do Policloreto de Vinilo?

Embora o PVC tenha uma série de vantagens que o tornam um material desejável para se trabalhar, há algumas razões para ter cuidado. As desvantagens que você tem que ter em conta quando usa PVC incluem:

1. O cloreto de polivinila tem uma estabilidade térmica muito baixa. Por esta razão, aditivos que estabilizam o material a temperaturas mais altas são normalmente adicionados ao material durante a produção.
2. Polyvinyl Chloride emite fumos tóxicos quando derretido ou sujeito a um incêndio.

Embora existam algumas falhas, o Polyvinyl Chloride é um excelente material em geral. Tem uma mistura única de qualidades que o tornam particularmente útil para o negócio da construção. Ao tomar nota e contabilizar as falhas do material, você pode navegar e compensar eficazmente para que possa utilizar eficazmente o material nos seus próximos projectos.

Quais são as propriedades do Polyvinyl Chloride?

Propriedade

Valor

Nome técnico

Cloreto de polivinilo (PVC)

Fórmula química

(C2H3Cl)n

Temperatura de fusão

212 – 500 °F (100 – 260°C) ***

Temperatura de Deflexão de Calor (HDT)

92°C (198 °F) **

Força de Tensão de Articulação

PVC Flexível: 6.9 – 25 MPa (1000 – 3625 PSI)

PVCRígido: 34 – 62 MPa (4930 – 9000 PSI) **

Gravidade específica

1.35 – 1.45

*No estado padrão (a 25 °C (77 °F), 100 kPa)