Introducción

Los antecedentes de la industria del PVC se remontan al año de 1835, cuando Justus von Liebig descubrió el cloruro de vinilo al hacer reaccionar el di-cloro-etileno con el potasio. En 1915, el alemán Fritz Klatte polimerizó el cloruro de vinilo mediante el uso de peróxidos orgánicos. Pero el PVC no pasó de ser una curiosidad de laboratorio hasta mediados de los años 1920 cuando Waldo Semon, un científico al servicio de BF Goodrich, desembocó en este singular material, de fantásticas propiedades, mientras estaba buscando un sustituto para el caucho. Intrigado por su hallazgo, experimentó hasta encontrar la forma de hacerlo moldeable, dando inicio a la era de ese versátil termoplástico. En 1926, el PVC comenzó a ser producido comercialmente en Alemania. Las plantas de PVC comenzaron a florecer en los Estados Unidos durante los años 30s y tan sólo una década después, ya el PVC servía a una gran variedad de aplicaciones industriales.

En el decenio de los años sesenta, los métodos para prolongar la durabilidad del vinilo abren las puertas para las aplicaciones de larga vida útil en el sector de la construcción. Las tuberías de PVC reemplazaron a sus predecesoras de asbesto-cemento y pronto transportaron agua a millares de industrias y hogares.

El desarrollo del PVC en los últimos cuarenta años se refleja en innumerables aplicaciones, incluyendo campos tan sofisticados como el cuidado de la salud y la informática. Al iniciarse el nuevo siglo, los usos del PVC siguen multiplicándose y ofreciendo nuevas soluciones para hacer más fáciles y seguras las actividades humanas.

Policloruro de vinilo (PVC)

DEFINICION DE POLICLORURO DE VINILO (PVC)

El Policloruro de Vinilo (PVC) es un moderno, importante y conocido miembro de la familia de los termoplásticos. Es un polímero obtenido de dos materias primas naturales, las cuales son; cloruro de sodio y petróleo o gas natural, siendo por lo tanto menos dependiente de recursos no renovables que otros plásticos.

El PVC es el producto de la polimerización del monómero de cloruro de vinilo a policloruro de vinilo. La resina que resulta de esta polimerización es la más versátil de la familia de los plásticos; pues además de ser termoplástica, a partir de ella se pueden obtener productos rígidos y flexibles.

El PVC se presenta en su forma original como un polvo blanco, amorfo y opaco.

Es inodoro, insípido e inocuo, además de ser resistente a la mayoría de los agentes químicos.

Es ligero y no inflamable por lo que es clasificado como material no propagador de la llama.

No se degrada, ni se disuelve en agua y además es totalmente reciclable.

PROPIEDADES FÍSICAS DEL PVC

Forma y Tamaño de la Partícula

Su forma es esférica y en algunos casos tiene similitud a la de una bola de algodón. El tamaño varía según se trate de resina de suspensión o de pasta. En el caso de la resina de suspensión, el diámetro de la partícula va de 40 micrones (resina de mezcla) a 80-120 micrones (resina de uso general).

Porosidad de la Partícula

Es característica de cada tipo de resina. A mayor porosidad, mayor facilidad de absorción del plastificante, acortándose los ciclos de mezclado y eliminando la posibilidad de que aparezcan “ojos de pescado” (fisheyes) en el producto terminado.

Estabilidad Térmica

A mayor peso molecular, se tiene mayor estabilidad térmica. Durante su procesamiento, la resina se degrada al recibir calor y trabajo. La degradación se presenta en forma de amarillamiento y empobrecimiento de las propiedades mecánicas del producto.

PROPIEDADES QUIMICAS DEL PVC

El PVC es soluble en ciclohexanona y tetrahidrofurano. Puede co-polimerizarse con acetato de vinilo y cloruro de vinilideno, reduciéndose la temperatura de fusión. Puede post-clorarse, elevando su temperatura de distorsión. El PVC rígido, resiste a humos y líquidos corrosivos; soluciones básicas y ácidas; soluciones salinas y otros solventes y productos químicos. Es

termoplástico y termoestable. Sólo arde en presencia de fuego; de otra forma, no lo sostiene y tiene buena resistencia a los efectos del medio ambiente, principalmente al ozono.

El cloruro de vinilo es un gas a temperatura ambiente y puede ser obtenido por los distintos procedimientos

Procesos para la obtención del PVC

Por hidrocloración del acetileno. Por síntesis mixta a partir de etileno y de acetileno. Por cloración y oxicloración del etileno.

Proceso de producción del PVC

Las principales materias primas para la producción de PVC son el petróleo y la sal común o cloruro sódico, sin embargo existen otros ingredientes, como plastificantes, catalizadores y pigmentos colorantes que mejoran sus propiedades.

En su composición, el PVC contiene un 57% de cloro, proveniente de la sal común y un 43% de hidrocarburos (gas y/o petróleo). El refino del petróleo da lugar a una fracción, las naftas, que, por medio de un proceso denominado craking, producen, entre otras sustancias gaseosas, el etileno, una de las bases para la fabricación de PVC. Paralelamente el cloruro sódico se descompone por electrólisis, obteniéndose cloro y además hidróxido sódico e hidrógeno.

Aproximadamente el 35% del cloro obtenido en este proceso se destina a la producción de PVC.

La reacción del etileno y cloro da lugar al monómero cloruro de vinilo (VCM), obteniéndose previamente el producto intermedio dicloretano (EDC). En los inicios de la producción de VCM, se usaba principalmente el acetileno; en la actualidad sólo se produce así el 7% del VCM y el resto se obtiene por oxicloración.

En la primera sección el dicloroetileno (EDC) se produce mediante una reacción de cloración directa mientras que en la segunda sección se produce mediante una reacción de oxicloración. Las dos reacciones son exotérmicas.

El EDC que se produce en la cloración directa se puede alimentar directamente al horno de craqueo (tercera sección) mientras que el obtenido en la oxicloración necesita pasar por una etapa de purificación antes de entrar en la sección de craqueo.

La tercera sección es el craqueo del EDC para formar VCM. Tras el craqueo los productos (VCM, HCl y EDC no convertido) pasan a una etapa de destilación de donde se obtiene el VCM producto y se separan el HCl y el EDC que se reciclan a oxicloración y destilación de EDC respectivamente.

Como se observa de la reacción global el proceso es balanceado, en cuanto al ácido clorhídrico, siendo reutilizado todo el ácido generado en el craqueo en la sección de oxicloración.

Mediante la polimeración del monómero VCM en reactores, en unas condiciones adecuadas de presión y temperatura, se obtiene el polímero policloruro de vinilo (PVC).

Las reacciones que intervienen son las siguientes:

El VCM junto con agua caliente se alimenta a un reactor discontinuo junto con los activadores y aditivos necesarios. En este reactor se lleva a cabo la polimerización en suspensión y una vez se ha completado se descarga a un depósito que hace de pulmón para

mantener una producción continua a las siguientes secciones del proceso. La reacción de polimerización es endotérmica y el calor es extraído mediante agua de refrigeración en serpentines.

Después de la sección de reacción viene la sección de desgasado en la cual se desorbe el monómero no convertido empleando vapor en un stripper, esta corriente es comprimida, condensada y reciclada a la alimentación del proceso. Por el fondo del stripper sale una corriente con el polímero y con agua, para quitar el agua pasa a una centrífuga y el PVC húmedo pasa a la sección de secado. El secado se produce en un ciclón con aire caliente. Del ciclón pasa mediante transporte neumático a un silo y a la unidad de envasado. La figura muestra el proceso de fabricación Del PVC.

Las resinas de PVC se pueden producir mediante cuatro procesos diferentes

Suspensión Emulsión Masa. Solución.

Suspensión

El polimerizado formado en suspensión se separa del agua por filtración en forma de perlitas finas, y se seca a continuación. Al estar ampliamente liberado de los aditivos perjudiciales, posee las mejores propiedades mecánicas y eléctricas. Este polimerizado ofrece el aspecto de llovizna y no necesita en algunas manipulaciones de preparación previa.

Con el proceso de suspensión se obtienen homopolímeros y copolímeros y es el más empleado, correspondiéndole cinco octavas partes del mercado total. El proceso se lleva a cabo en reactores de acero inoxidable por el método de cargas la tendencia es hacia reactores de 15.000 Kg.

En la producción de resinas de este tipo se emplean como agentes de suspensión la gelatina, los derivados celulósicos y el alcohol polivinílico, en un medio acuoso de agua purificada o de aireada. Algunas veces se hace necesaria el agua desmineralizada. Los catalizadores clásicos son los peróxidos orgánicos. Este tipo de resinas tiene buenas propiedades eléctricas.

Emulsión

El polimerizado en emulsión precipita en la dispersión acuosa en forma de polvo fino y blanco, y se aísla secándolo por atomización o mediante precipitación electrolítica y subsiguiente secado en tambor. El producto contiene aún parte de los aditivos emulsionantes, por lo que presenta propensión a absorber más agua, junto con unas propiedades mecánicas inferiores (esto tiene el inconveniente de que el material se enturbia, y su calidad aislante queda limitada, pero por otra parte tiene la ventaja de que los agentes del reblandecimiento se absorben bien).

Con el proceso de emulsión se obtienen las resinas de pasta o dispersión, las que se utilizan para la formación de plastisoles. Las resinas de pasta pueden ser homopolímeros o copolímeros; también se producen látices. En este proceso se emplean verdaderos agentes surfactantes derivados de alcoholes grasos, con objeto de lograr una mejor dispersión y como resultado un tamaño de partícula menor.

Dichos surfactantes tienen influencia determinante en las propiedades de absorción del plastisol. La resina resultante no es tan clara ni tiene tan buena estabilidad como la de suspensión, pero tampoco sus aplicaciones requieren estas características. El mercado de esta resina es de dos octavos del total de la producción mundial.

Masa

La producción de resina de masa se caracteriza por ser de “proceso continuo”, donde sólo se emplean catalizador y agua, en ausencia de agentes de suspensión y emulsificantes, lo que da por resultado una resina con buena estabilidad. El control del proceso es muy crítico y por consiguiente la calidad variable. Su mercado va en incremento, contando en la actualidad con un octavo del mercado mundial total.

Solución

La polimerización de las resinas tipo solución se lleva a cabo precisamente en solución, y a partir de este método se producen resinas de muy alta calidad para ciertas especialidades. Por lo mismo, su volumen de mercado es bajo.

MATERIA PRIMA Y ADITIVOS DEL PVC

Materias primas del PVC

En su composición, el PVC contiene un 57% de cloro, proveniente de la sal común y un 43% de hidrocarburos (gas y/o petróleo). El PVC toma entre el 0,3 y el 0,4% del total de petróleo obtenido en el mundo.

Cloruro de Sodio

(Sal común) Es un recurso prácticamente inagotable, del cual por un proceso electrolítico se obtiene cloro, sosa cáustica e hidrógeno.

Petróleo y/o Gas natural

A partir de uno de ellos se obtiene el etileno.

Etileno y cloro

Se combinan para producir etileno diclorado.

Etileno diclorado.

Se transforma en cloruro de vinilo (VCM) el cual, por un proceso de polimerización y secado produce un polvo blanco inocuo, el policloruro de vinilo (PVC).

Aditivos utilizados en la fabricación de PVC

El policloruro de vinilo (PVC) es un recurso eficiente y versátil con un amplio rango de aplicaciones en todas las áreas de la actividad humana. Todos los polímeros tienen algún tipo de aditivación para facilitar el procesamiento que los llevará al uso o producto final. El PVC no está exento de esta generalización y su versatilidad promueve una utilización más amplia de aditivos.

Esto permite lograr desde artículos rígidos (caños, perfiles de ventanas) hasta muy flexibles (contenedores para sueros y sangre); opacos, traslúcidos o cristales; pigmentados en la gama de colores que se desee, etc.

PLASTIFICANTES

Las variaciones en las cantidades agregadas de estos auxiliares son las que permiten obtener artículos con la flexibilidad o blandura deseada. Se emplean para impartir flexibilidad. Cuando se formulan con homopolímeros de suspensión, se obtienen compuestos para producción de materiales flexibles. Cuando se combinan con resinas de pasta, nos dan los plastisoles para producción de otros materiales también flexibles.

Químicamente los plastificantes son solventes de baja volatilidad, los cuales son incorporados en la formulación del PVC para impartirle propiedades elastoméricas de flexibilidad, elongación y elasticidad. Por lo general son líquidos, aunque muy ocasionalmente los hay sólidos. Pueden ser ésteres dibásicos, alifáticos o aromáticos, diésteresglicólicos derivados de ácidos monobásicos, poliésteres lineales, glicéridos epoxidados e hidrocarburos aromáticos de monoésteres, así como hidrocarburos alifáticos clorados.

Los plastificantes se clasifican en función de su eficacia, permanencia, flexibilidad a baja temperatura, compatibilidad y poder de solvatación en plastisoles. Entre mayor sea la polaridad, cromaticidad o grado de ramificación, mayor será el poder de solvatación y compatibilidad del plastificante. Buenas características de flexibilidad a baja temperatura se obtienen con plastificantes que sean inferiores en solvatación y compatibilidad.

En nuestro medio los más empleados son los ftalatos y entre ellos los más comunes son el DEHP o DOP (di-2-etilhexilftalato), el DIDP (diisodecilftalato) y el DINP (diisononilftalato), que se funcionan como plastificantes generales.

Se trata de líquidos orgánicos incoloros, biodegradables, de muy baja solubilidad en agua y que una vez incorporados al compuesto de PVC quedan íntimamente ligados a la masa total. El DEHP es el plastificador más usado con el PVC debido a su bajo coste. Para aplicaciones especiales se usan DIP, BBzP (bencilbutilftalato), TOTM, DOA, etc. Los epoxidados son plastificantes especiales en su género pues formulados en bajas proporciones, imparten buenas propiedades a baja temperatura y estabilidad térmica a largo plazo.

ESTABILIZANTES

Son necesarios en todas las formulaciones de PVC para prevenir su descomposición por el calor durante el procesamiento. Le otorgan mejor resistencia a la luz, a la intemperie y al calor, y ejercen una importante influencia en las propiedades físicas y en el costo de la formulación.

La elección de un estabilizante depende de un número de factores incluidos en los requerimientos que el usuario solicita al producto final como por ejemplo, cristalinidad u opacidad, especificaciones técnicas y de salubridad.

Es importante mencionar que es el único ingrediente con el cual el PVC reacciona durante la fabricación del compuesto y su procesado; que seguirá en cierta forma reaccionando durante la vida útil del producto, retardando la degradación que el calor y la luz producen en el producto. Los estudios de rastreo por radiocarbón han confirmado esta teoría.

Los estabilizadores pueden ser: sales organometálicas de Ba, Cd y Zn en forma de líquidos o polvos, mercapturos y carboxilatos de compuestos organoestanosos en forma de líquidos o polvos, jabones y sales de plomo, líquidos o polvos, combinaciones de estearatos de Ca y Zn atóxicos; estabilizadores organofosfitos, epoxis y algunos más que contienen nitrógeno.

En forma general, para la producción de materiales flexibles, calandreados, extruídos, moldeados y plastisoles se usan comúnmente estabilizadores de bario-cadmio (zinc). Los compuestos rígidos generalmente son estabilizados con compuestos organoestanosos y

jabones y sales de plomo. Los compuestos eléctricos, aunque son flexibles, deben estabilizarse con plomo por la baja conductividad de estos.

Es importante mencionar que el zinc, a pesar de ser estabilizador, en circunstancias especiales tiene efectos perjudiciales. Algunas resinas son más sensitivas que otras al zinc, así como que éste no es tan efectivo en presencia de fosfatos y plastificantes derivados de hidrocarburos clorados.

LUBRICANTES

Se emplean principalmente en materiales rígidos, facilitando el proceso en la obtención de caños, botellas, film, láminas, etc. Uno de los aspectos más importantes en la tecnología del PVC es la lubricación, pues está muy unida a la estabilización, sobre todo en el procesado de los rígidos, donde la degradación durante la transformación es crítica.

Existe lubricación interna, la cual se obtiene con ácido esteárico, estearatos metálicos y ésteres de ácido graso y la lubricación externa, la cual se obtiene mediante el uso de aceites parafínicos, ceras parafínicas y polietilenos de peso molecular bajo. Los lubricantes internos contribuyen a bajar las viscosidades de la fusión y a reducir la fricción entre las moléculas. Los lubricantes externos funcionan esencialmente emigrando hacia la superficie, donde reducen la fricción del plástico fundido y las paredes metálicas del extrusor, calandria, etc. Esta particularidad también es empleada para impartir propiedades finales al producto, como la de anti-adeherencia (antiblocking) o de no pegafocidad (antitacking). De entre todos los lubricantes, el ácido esteárico es, con mucho, el más empleado.

El ácido esteárico es un sólido parecido a la cera; su fórmula química es CH3(CH2)16COOH.

CARGAS

Las cargas se usan con objeto de reducir costos, impartir opacidad y modificar ciertas propiedades finales, como la resistencia a la abrasión, al rasgado, etc. Los materiales empleados son generalmente productos inertes, inorgánicos y minerales; entre ellos destaca el carbonato de calcio y silicatos, como la arcilla, caolín, talco y asbesto. El carbonato de calcio es el más ampliamente usado, mientras que el asbesto se usa principalmente en la producción de loseta vinil-asbesto.

PIGMENTOS

Los pigmentos se usan principalmente como objeto decorativo. Se utilizan pigmentos metálicos de aluminio, cobre, oro y bronce y otros metálicos combinados, como organo-metálicos de Cd, Cu, Ba, etc. También, se emplean colorantes con el mismo objetivo. Sin embargo, los colores como el blanco y el negro son más empleados en exteriores, por sus propiedades de reflexión y absorción de la luz, como en el caso de los paneles laterales (sidings) blancos y la tubería negra.

ESPUMANTES

Los espumantes o esponjantes son productos empelados para formar materiales con baja densidad y con efectos y propiedades celulares; muy usados en recubrimientos de tela para tapicería. Se emplean principalmente plastisoles, aunque también es posible elaborarlos a partir de calandreado con resina de suspensión.

Existen dos tipos de espumas para formulación de PVC; la química y la mecánica. La primera usa un producto químico orgánico que a cierta temperatura desprende dióxido de carbono y forma la célula o burbuja. La espuma mecánica, se produce exclusivamente con plastisoles y consiste en bajar la tensión superficial a tal grado que con agitación enérgica se forma la espuma o burbuja deseada. Este último proceso es prácticamente nuevo. Para el espumado químico, comúnmente se emplea azodicarbonamidas y para el espumado mecánico se usan silicones. Existe también el PVC celular que es rígido y sigue similares principios de formulación aunque muy diferentes de proceso.

ABSORBEDORES DE RAYOS ULTRAVIOLETA

La luz en la región de los rayos ultravioleta tiene una fracción donde hay suficiente energía de activación como para romper las ligaduras del PVC. Es debido a esta fracción con energía de activación que todo material, sin excepción, envejece, se amarillea y, en suma, se degrada. Por ello se emplea en algunas formulaciones de PVC agentes absorbedores de rayos ultravioleta, a fin de retardar el amarillamiento, puesto que el evitarlo

permanentemente no es posible. Las benzofenonas y los derivados del ácido salicílico son los absorbedores más empleados.

AYUDAS DE PROCESO

Estos materiales se usan principalmente en la formulación de compuestos rígidos. Como su nombre lo indica, ayudan al proceso en forma similar a un lubricante interno. En general son acrílicos que hacen el procesado más suave, dando un mejor acabado y una fusión más rápida y temprana, pero aumentando la viscosidad de la fusión.

MODIFICADOR DE IMPACTO

Se emplea para aumentar la resistencia al impacto de los compuestos rígidos, creando una interfase, donde el elastómero entre la resina actúa como absorbedor de choque en el proceso de absorción y disipación de energía. Es muy importante darle un trabajo apropiado al compuesto formulado para lograr una buena dispersión, pues de otra forma el producto no tendrá las propiedades deseadas. También, se emplean los modificadores de impacto en los compuestos flexibles con objeto de que éstos puedan retener los grabados efectuados por operaciones de post-formado. Los materiales empleados como modificadores de impacto pueden ser el ABS, el polietileno clorado, el acrilato de butadieno, el estireno, los acrílicos, etc.

MODIFICADORES DE VISCOSIDAD

Su aplicación es exclusiva para plastisoles y se emplean para bajar, regular y conservar la viscosidad de éstos, ya que los plasisoles, con el tiempo incrementan su viscosidad a niveles no adecuados de operación. Estos modificadores son esencialmente agentes surfactante que imparten por naturaleza efectos lubricantes y son comúnmente del género de los ésteres grasos del etilen-glicol.

ANTIESTÁTICOS

Son productos empleados en la formulación de PVC con objeto de eliminar el efecto mencionado, defecto principal en los discos fonográficos donde crean ruidos indeseables. Químicamente, los productos empleados son surfactantes iguales a los modificadores de viscosidad.

FUNGICIDAS

Estos productos, como los anteriores, no son muy empleados en nuestro medio porque éste no es muy propicio para la procreación de hongos. Se han usado en la formulación de tapiz para pared, producto donde esa protección sí es necesaria. En vista de que los compuestos organoestanosos tienen propiedades fungicidas y propiedades estabilizadoras, los compuestos trialquilestanosos se usan para este objeto. Los fungicidas mercuriales son poco usados.

SOLVENTES

Se usan principalmente para la formulación de organosoles, es decir, plastisoles con solvente, así como para la regulación de la viscosidad de los plastisoles. Comúnmente son mezclas de MEC, MIBC y otros como toluolxilol, etc.

Otros aditivos usados en el PVC son: Pirorretardadores, Colorantes, Polímeros de aleación, Agentes de antibloqueo y deslizamiento, Refuerzos, etc.

TIPOS DE PVC

Los principales tipos de PVC son :

PVC rígido PVC flexible Plastisol.

PVC RÍGIDO

Se obtiene por la fusión y moldeo a temperatura adecuada de policloruro de vinilo con aditivos excepto plastificantes. Se obtiene un material que es resistente al impacto y estabilizado frente a la acción de la luz solar y efectos de la intemperie.

Aplicaciones: en carpintería plástica, cortinas de enrollar, planchas, placas y plafones para revestimientos decorativos, cañerías para instalación sanitaria, desagües. Esta última aplicación tiene la ventajas de que son materiales livianos para el transporte y manipuleo, más económicos, no se corroen, etc.

Los plásticos de PVC rígidos son productos formulados que tienen propiedades notables. Estos versátiles materiales, que ofrecen la posibilidad de preparar un número casi ilimitado de compuestos, se producen con materias primas de bajo costo. El 56.7 % de las moléculas de PVC están constituidas por cloro. Esto significa que ni el precio ni la disponibilidad del polímero dependen totalmente de materiales que provienen del petróleo.

Otras ventajas de los plásticos de PVC rígido son:

Bajo precio Alta resistencia mecánica Buena resistencia química Baja absorción de agua Alta resistencia al impacto (debidamente formulado) Notables características de los tubos Buena resistencia a la intemperie No es combustible Buena rigidez Excelentes propiedades eléctricas Buena apariencia superficial

Sus desventajas son:

Dificultades en el procesamiento por su inestabilidad Baja deflexión térmica Mala resistencia a la deformación bajo carga estática a temperaturas altas

PVC FLEXIBLE

También llamado PVC plastificado. Los plásticos de policloruro de vinilo flexible incluyen una gran variedad de compuestos para moldeado, con una gran diversidad de propiedades y aplicaciones y que se procesan con casi todas las técnicas de transformación. El PVC tiene la ventaja de poder combinarse con plastificantes, como ningún otro plástico. Para producir este versátil plástico, el polímero de cloruro de vinilo se combina con plastificante, estabilizador, relleno o carga y otros aditivos que dependen de las propiedades deseadas y del proceso que se utilice.

Las propiedades de los productos vinílicos flexibles dependen de los aditivos que contienen. Cuando estos se dispersan adecuadamente en la matriz polimérica del PVC, no alteran la estructura molecular de los productos, pero sí modifican sus propiedades y su comportamiento en el proceso. Aproximadamente el 60 % de todos los aditivos para plásticos, se usa en el PVC flexible.

La ventaja principal de estos plásticos es que están formulados y por eso es posible adaptarlos a tan amplia variedad de aplicaciones. Es el único plástico que puede procesarse por cualquiera de las técnicas conocidas.

Además tiene las siguientes cualidades:

Buena resistencia química Buen costo/beneficio Alta tenacidad Buena resistencia ambiental Excelentes propiedades eléctricas Se le puede volver conductor Buena apariencia superficial Se le puede limpiar fácilmente Se le puede impartir resistencia a la flama Amplia variedad de colores Puede ser brillante o mate

Sus desventajas son:

Muy sensible al calor Poca resistencia a las cetonas y a los hidrocarburos clorados Tiene que ser formulado adecuadamente para evitar problemas de manchas,

afloración de aditivos Dificultades para procesarlo

PLASTISOL

El plastisol es la mezcla de una resina (PVC), de un plastificante y otros aditivos que se encuentra en estado líquido a temperatura ambiente con propiedades visco-elásticas, es de color blanquecino (cuando no hay pigmento). Este compuesto, bajo la acción del calor

(160º – 200º C), deja su estado líquido inicial para pasar a un estado sólido, sin pérdida de peso ni cambio de volumen notable.

Los beneficios de plastisol son muchos. El plastisol puede agregar el color, la suavidad, la textura, la seguridad, y la calma a la superficie de su producto o parte, mientras resiste simultáneamente la abrasión, la corrosión y la electricidad. Los estabilizantes a la luz y al calor, retardantes de llama, agentes vinculados y otros aditivos están disponibles en una variedad de especificaciones inclusive Automotor y Militar.

LOS BENEFICIOS Y CARACTERÍSTICAS DEL PVC

RESISTENTE Y LIVIANO

Su fortaleza ante la abrasión, bajo peso (1,4 g/cm3), resistencia mecánica, al impacto y a ambientes agresivos, son las ventajas técnicas claves para su elección en la edificación y construcción.

VERSATILIDAD

Gracias a la utilización de aditivos tales como estabilizantes, plastificantes y otros, el PVC puede transformarse en un material rígido o flexible, teniendo así gran variedad de aplicaciones.

ESTABILIDAD

Es estable e inerte. Se emplea extensivamente donde la higiene es una prioridad. Los catéteres y las bolsas para sangre y hemoderivados están fabricados con PVC.

LONGEVIDAD

Es un material excepcionalmente resistente. Los productos de PVC pueden durar hasta más de sesenta años como se comprueba en aplicaciones tales como tuberías para conducción de agua potable y sanitarios; de acuerdo al estado de las instalaciones se espera una prolongada duración de las mismas. Una evolución similar ocurre con los marcos de puertas y ventanas en PVC.

SEGURIDAD

Debido al cloro que forma parte del polímero PVC, no se quema con facilidad ni arde por si solo y cesa de arder una vez que la fuente de calor se ha retirado. Se emplea eficazmente para aislar y proteger cables eléctricos en el hogar, oficinas y en las industrias. Los perfiles de PVC empleados en la construcción para recubrimientos, cielorrasos, puertas y ventanas, tienen también esta propiedad de ignífugos.

Estudios realizados demuestran que el uso del PVC como material en contacto con la sangre y el plasma, permite prolongar en un 30% la vida útil de determinadas sustancias biológicas como la sangre, plasma, suero, etc.

Muebles de vinilo ayudan a contener infecciones en los hospitales. En el moderno Austin Hospital, que abrió sus puertas en el 2005, se han comprado miles de sillas de vinilo para reemplazar las sillas de pacientes después de haberse descubierto que un germen altamente infeccioso y potencialmente mortífero, conocido como VRE (vancomycinresistantenterococcus), estaba presente en las sillas de tejido, que son de difícil limpieza.

RECICLABLE

Esta característica facilita la reconversión del PVC en artículos útiles y minimiza las posibilidades de que objetos fabricados con este material sean arrojados en rellenos sanitarios. Pero aún si esta situación ocurriese, dado que el PVC es inerte no hay evidencias de que contribuya a la formación de gases o a la toxicidad de los lixiviados.

RECUPERACIÓN DE ENERGÍA

Tiene un alto valor energético. Cuando se recupera la energía en los sistemas modernos de combustión de residuos, donde las emisiones se controlan cuidadosamente, el PVC aporta energía y calor a la industria y a los hogares.

BUEN USO DE LOS RECURSOS

Al fabricarse a partir de materias primas naturales: sal común y petróleo. La sal común es un recurso abundante y prácticamente inagotable. El proceso de producción de PVC emplea el petróleo (o el gas natural) de manera extremadamente eficaz, ayudando a conservar las reservas de combustibles fósiles. Es también un material liviano, de transporte fácil y barato.

RENTABLE

Bajo costo de instalación y prácticamente costo nulo de mantenimiento en su vida útil, lo que permite lograr sustanciales ahorros. También presenta características de fácil procesado para alcanzar las especificaciones deseadas en el producto final, ya sean físicas, mecánicas o eléctricas. Por tanto, el PVC tiene un buen precio competitivo comparado con otros materiales.

AISLANTE ELÉCTRICO

No conduce la electricidad, es un excelente material como aislante para cables. Buenas propiedades eléctricas en un amplio rango de temperaturas.

IMPACTO AMBIENTAL DEL PVC

En este apartado es importante señalar que existen algunas posiciones bien diferenciadas en cuanto a la crítica de este material. Por un lado tenemos la vertiente ecologista, que sostiene que el PVC y sus aditivos son muy perjudiciales para el medio ambiente y sus ecosistemas; y por otro lado tenemos a los defensores de un producto que es capaz de acumularse y reciclarse. Dada la complejidad del tema aquí propongo algunas ideas de unos y otros para tratar el problema desde ambos puntos de vista. Materias primas: despilfarro energético El gas cloro y el etileno son el punto de partida. Durante la producción de PVC, la sal común se convierte en gas cloro y compuestos organoclorados. Este uso del cloro es lo que distingue al PVC del resto de los plásticos y lo hace tan peligroso.El PVC se compone de combustibles fósiles, recursos no renovables. Además, la producción tanto de gas cloro, como de etileno gastan enormes cantidades de energía (en Alemania, el mayor productor de cloro de Europa, su producción suma el 25% de la energía consumida por la industria alemana y el 2% de la demanda nacional total). Por si fuera poco, debido a esta razón, la industria del cloro obtiene la energía a precios más bajos (subvencionada por pequeños consumidores y contribuyentes). La producción de cualquier compuesto organoclorado genera inevitablemente residuos. En el caso del PVC, estos residuos o «alquitranes» contienen niveles de dioxinas de hasta 214 partes por billón (ppb).Productos de larga duración En el sector de la construcción, el PVC se usa principalmente para fabricar tuberías de desagüe (37% de la producción), canalones, suelos, aislamientos y marcos de ventanas. En estas aplicaciones se utiliza cadmio como estabilizador frente a la radiación ultravioleta. Los marcos de ventana de PVC están desplazando de manera evidente a materiales tradicionales como la madera, a pesar de los problemas de eliminación de éste. En España, es uno de los usos que más está creciendo. Los suelos y papeles pintados de vinilo se usan en cocinas, baños y edificios públicos. Presentan altas cantidades de plastificantes, lo que, unido a su gran superficie desde la que estos pueden escapar más fácilmente, contribuye a causar el llamado «síndrome de oficina enferma». En Suecia se han documentado 24 casos y en 8 de ellos había suelos de vinilo.Debido al intervalo de 15 a 20 años entre fabricación y eliminación, la sociedad no ha tomado conciencia todavía del problema que suponen los productos de PVC de larga duración.Productos de corta duración El PVC es el material más utilizado para envases y embalajes, suponiendo el 15-20 % de todos los plásticos usados en este sector. También es éste uno de los sectores en los que existen un mayor número de alternativas fácilmente accesibles. Uno de sus usos más significativos está en la fabricación de botellas para aguas minerales de mesa y refrescos sin gas.

La industria del PVC aprovecha este uso para lavar su contaminante imagen, a costa de poner en peligro evidente la salud de los consumidores de este tipo de productos.En 1991, un instituto italiano aportó pruebas de la migración de cloruro de vinilo (VCM) de botellas de PVC al agua que contenían. El paso del VCM al agua se intensificaba cuando se producían cambios de temperatura bruscos. Actualmente se ha fijado en 0.01 miligramos por kilogramo o litro de PVC la cantidad máxima de cloruro de vinilo permitida. Pero esta legislación se olvida del resto de aditivos tóxicos presentes en el PVC. Existen estudios que indican que el paso del plastificante DEHF de los envases de PVC a los alimentos es considerable al cabo de unas semanas. Por ejemplo, en el caso de la leche en polvo, se han medido cantidades de DEHF de 45 miligramos por litro al cabo de 24 horas de almacenamiento.Comportamiento del PVC frente a un incendio Los objetos de PVC agravan las consecuencias de los incendios Quemar PVC supone uno de los peligros más graves para el ser humano y el medio ambiente. La amplia presencia de productos fabricados con este material en las casas modernas asegura que en los incendios en casas y edificios haya objetos de PVC por medio. Al entrar en contacto con el fuego, el PVC genera emisiones de metales pesados, compuestos organoclorados (dioxinas y otros) y cloruro de hidrógeno (HCl), que en contacto con humedad (por ejemplo, en los pulmones) forma ácido clorhídrico. Éste es un gas corrosivo que ocasionará graves quemaduras y daños en el sistema respiratorio de las personas, además de considerables daños materiales. Debido a esto último, el PVC está prohibido en muchos hospitales, colegios, torres de comunicaciones, bancos, centrales de energía e instalaciones militares.Todo lo anterior puede suceder incluso antes de que el PVC arda. De hecho, su contenido en cloro puede impedir la ignición, la aparición de llama.El PVC y el reciclaje En respuesta a la creciente concienciación social, las industrias plásticas lanzaron dos campañas de relaciones públicas. La primera trataba de convencer de la biodegradabilidad del plástico y fracasó estrepitosamente. La segunda, intentando demostrar la posibilidad del reciclaje, ha tenido más éxito.El PVC pertenece a la familia de los termoplásticos, al igual que el polietileno, polipropileno y el poliestireno, por lo que en teoría puede refundirse y moldearse de nuevo. Sin embargo, en la práctica, el reciclaje del PVC:

BAJO RECICLAJE.

Debido a la gran variedad de aditivos usados (en su mayoría tóxicos) en las distintas aplicaciones de este material, el PVC no es una sustancia única. La mezcla de objetos de PVC distintos a la entrada del proceso de reciclaje provoca que los productos reciclados sean de baja calidad (bancos para parques, postes para vallas, macetas...) para los que hay escasa demanda. Todas las aplicaciones del PVC reciclado están perfectamente cubiertas

por materiales más adecuados como el cemento y la madera. Esto no hace otra cosa que retrasar el vertido inevitable en vertederos o incineradoras.

CARO.

La propia industria del PVC ha reconocido que los actuales esfuerzos de reciclaje no son rentables, ya que las resinas y productos reciclados son a menudo más caros que el plástico virgen, y que la gran campaña lanzada para demostrar la reciclabilidad de los productos fabricados con PVC ha sido realizada más por su valor de relaciones públicas que por otros motivos.