O policloreto de vinilo, comercialmente conhecido por PVC, é um plástico sintético muito usado. A vasta utilização deste plástico deve-se essencialmente à sua elevada resistência química e à sua capacidade para se misturar com aditivos, o que permite produzir um grande número de compostos com uma vasta gama de propriedades físicas e químicas.
Na sua estrutura, a presença de um átomo de cloro de grande dimensão ligado a átomos de carbono alternados da cadeia principal do policloreto de vinilo origina um material polimérico que é essencialmente amorfo e não recristaliza. As forças fortes de coesão entre as cadeias poliméricas do PVC devem-se sobretudo aos elevados momentos dipolares causados pelos átomos de cloro. No entanto, os átomos de cloro, como possuem dimensões elevadas provocam um bloqueio espacial e repulsão eletrostática, o que reduz a flexibilidade das cadeias poliméricas. Esta imobilidade molecular traduz-se numa grande dificuldade em processar o homopolímero e apenas em algumas aplicações se pode usar o PVC sem que seja combinado com um certo número de aditivos que permitem o seu processamento e conversão em produtos finais.
O homopolímero de PVC tem uma resistência mecânica relativamente elevada, de 52 a 62 MPa, combinada com uma certa fragilidade. O PVC tem uma temperatura de deflexão média, sendo esta de 57 a 82⁰C, a 0,45 MPa, boas propriedades elétricas, ou seja, resistência dielétrica de 17 a 51 kV/mm e elevada resistência aos solventes.
O elevado teor em cloro do PVC é responsável pela resistência química e à chama.
No que diz respeito às aplicações deste plástico, são poucas as que o policloreto de vinilo são usadas sem que haja necessidade de adicionar um certo número de compostos ao material base, de modo a permitir o seu processamento e conversão em produtos finais, como já foi referido acima.
Os componentes adicionados ao PVC incluem plastificantes, estabilizadores de temperatura, lubrificantes, materiais de enchimento e corantes.
Os plastificantes conferem flexibilidade aos materiais poliméricos. Normalmente são compostos de elevado peso molecular, selecionados de modo a serem completamente miscíveis e compatíveis com o material base. No PVC, usam-se como plastificantes os ésteres ftálicos.
Os estabilizadores de temperatura são adicionados ao PVC para evitar a degradação térmica durante o processamento, podendo também ajudar a aumentar o tempo de vida do produto final. Os estabilizadores usados podem ser totalmente orgânicos ou inorgânicos, mas em geral são compostos organometálicos baseados no estanho, chumbo, bário-cádmio, cálcio e zinco.
Relativamente aos lubrificantes, estes melhoram o escoamento do fundido dos compostos de PVC durante o seu processamento e evitam a adesão às superfícies metálicas. Como lubrificantes são frequentemente usadas as ceras, ésteres gordos e sabões metálicos.
Os materiais de enchimento, como o carbonato de cálcio, são adicionados essencialmente para baixar o custo dos compostos de PVC.
Os corantes, quer sejam inorgânicos ou orgânicos, são utilizados para dar cor, opacidade e resistência.
O policloreto de vinilo, sem aditivos, pode ser utilizado em algumas aplicações, mas é difícil de processar e tem baixa resistência ao impacto. A adição de resinas do tipo borracha pode melhorar o escoamento do fundido durante o processamento, formando uma dispersão de partículas do tipo borracha, pequenas e macias, na matriz do PVC rígido.
O material do tipo borracha serve para absorver e dispersar a energia de impacto, pelo que a resistência do material ao impacto aumenta.
O PVC rígido, apresentando propriedades melhoradas, é muito utilizado em tubagens, ramais, molduras de janela, algerozes e moldagens e guarnições interiores. O PVC também pode ser usado para tubos elétricos.
A adição de plastificantes ao PVC origina produtos mais macios, mais flexíveis e com maior capacidade de deformação. Estas propriedades podem ter valores numa vasta gama, desde que se ajuste o quociente plastificante-polímero.
O policloreto de vinilo plastificado é utilizado em muitas aplicações em que compete com a borracha, têxteis e papel.
O PVC plastificado é utilizado em mobiliário e em estofos de automóveis, coberturas de paredes interiores, vestuário protetor de chuva, sapatos, malas, cortinas de chuveiro.
Nos transportes, o PVC plastificado é utilizado nas coberturas dos tetos dos automóveis, isolamento de fios elétricos, revestimento para pavimentos, tapetes e guarnições interiores e exteriores.
Outras aplicações incluem mangueiras de jardim, juntas de vedação para frigoríficos, componentes de eletrodomésticos e utensílios domésticos.
Bibliografia
Chang, R., «General Chemistry», McGraw-Hill, 4º Ed., 1990.
Smith, William F., «Princípios de Ciência e Engenharia dos Materiais», McGraw-Hill, 3ª Edição.
