Polivinilcloruro
Il polivinilcloruro noto come PVC è un polimero termoplastico tra i più versatili che trova largo uso nel settore delle costruzioni ad esempio in tubi, grondaie e pavimenti di vinile, nell’industria automobilistica, per i giocattoli, per gli imballaggi e nel campo medico: è infatti usato, tra l’altro, nei sistemi di drenaggio, nelle sacche di fluido, contenitori.
Proprietà
Il PVC ha infatti eccellenti proprietà di isolamento elettrico e buona resistenza agli urti e alle sostanze chimiche. E’ intrinsecamente ignifugo, ma ad esso possono essere comunque aggiunti, in casi particolari, ritardanti di fiamma.
La versatilità del PVC è dovuta al fatto che esso è compatibile con diversi tipi di additivi come i plastificanti che lo rendono flessibile; si distingue infatti il PVC-U ovvero quello non plastificato da quello plastificato che hanno caratteristiche e usi diversi.
Sintesi
Il monomero di partenza è il cloroetene più noto come vinilcloruro (VCM) o cloruro di vinile avente formula C2H3Cl, alchene con struttura:
L’etene o etilene viene ottenuto a livello industriale dal cracking termico del gas naturale, dell’etano e di altri idrocarburi ad alto peso molecolare e dal suo isolamento dai gasi ottenuti nei processi di cracking e reforming nell’ambito dell’industria petrolchimica.
Il cloroetene viene ottenuto in più stadi: nel primo stadio si ottiene l’1,2-dicloroetano.
Quest’ultimo può essere sintetizzato in due modi.
1) Per clorurazione dell’etene che avviene secondo la reazione:
CH2=CH2 + Cl2 → ClCH2CH2Cl
La reazione è esotermica ed ha una variazione di entalpia pari a ΔH = – 218 kJ/mol
2) Per ossiclorurazione dell’etene in presenza di acido cloridrico e ossigeno secondo la reazione:
CH2=CH2 +2 HCl +1/2 O2 → ClCH2CH2Cl + H2O
La reazione è esotermica ed ha una variazione di entalpia pari a ΔH = – 238 kJ/mol
Il vinilcloruro viene quindi ottenuto dal l’1,2-dicloroetano tramite cracking termico in cui alla temperatura di 500°C e alla pressione di 15-30 atm l’1,2-dicloroetano si decompone in cloruro di vinile e HCl secondo la reazione:
ClCH2CH2Cl → CH2=CHCl + HCl
