Comment est fabriqué le chlorure de polyvinyle ?

Dans la vie de tous les jours, le chlorure de polyvinyle (PVC) est partout autour de nous, sous diverses formes de produits comme 24 % de tuyaux, 19 % de films et de feuilles, 17 % de profilés et de tubes, 10 % de câbles et de tubes, 8 % de bouteilles, 5 % de produits de revêtement de sol. , 4 % de tissus enduits, 2 % de produits moulés et 2 % de produits en vinyle. Il s'agit d'un matériau plastique majeur largement utilisé dans le bâtiment, le transport, l'emballage, les applications électriques/électroniques et les soins de santé.

Besoin de PVC au quotidien !

Nous utilisons du PVC parce que; ils rendent la vie plus sûre, apportent confort et joie, et aident à préserver les ressources naturelles. Lorsqu'il est utilisé pour les composants automobiles, le PVC contribue ainsi à réduire le risque de blessures en cas d'accident. Dans la mode, le mobilier et tous les types d'accessoires d'intérieur et d'extérieur, le PVC ouvre des possibilités fonctionnelles et de design à la fois visuellement saisissantes et fondamentalement pratiques. Bref, le PVC nous permet de vivre mieux, plus riche et peut-être même plus belle.

Mais qui et comment le PVC a été découvert ?

Le PVC a été synthétisé accidentellement en 1872 par le chimiste allemand Eugen Baumann. Le polymère est apparu sous la forme d'un solide blanc à l'intérieur d'un flacon de chlorure de vinyle qui avait été laissé exposé à la lumière du soleil.

Propriétés chimiques du PVC

Le PVC contient des niveaux élevés (57 %) de teneur en chlore. Le PVC est chimiquement résistant aux acides, sels, bases, graisses et alcools.

Propriétés thermiques du PVC

Le PVC commence à se décomposer lorsque la température atteint 140 °C, la température de fusion commençant autour de 160 °C. La stabilité thermique du PVC brut est très faible, il est donc nécessaire d'ajouter des stabilisants thermiques pendant le processus de fabrication afin de garantir les propriétés du produit.

Processus de fabrication

La fabrication de chlorure de polyvinyle (PVC) implique

ÉTAPE 1] Production de dichlorure d'éthylène

ÉTAPE 2] Production de chlorure de vinyle monomère

ÉTAPE 3] Production de polychlorure de vinyle

ÉTAPE 1]

Le chlore est extrait du sel marin par électrolyse et l'éthylène est dérivé de matières premières d'hydrocarbures. Ceux-ci sont mis à réagir pour produire du dichlorure d'éthylène (1,2-dichloroéthane).

C₂ H₄ + Cl₂ =C₂ H₄ Cl₂

éthylène + chlore =dichlorure d'éthylène

ÉTAPE 2]

Le dichlorure d'éthylène est ensuite décomposé par chauffage dans un four ou un réacteur à haute température.

C₂ H₄ Cl₂ =C₂ H₃ Cl + HCl

dichlorure d'éthylène =chlorure de vinyle monomère + chlorure d'hydrogène

Le chlorure d'hydrogène est mis à réagir avec plus d'éthylène en présence d'oxygène (réaction connue sous le nom d'oxychloration).

2HCl + C₂ H₄ + ½ O₂ =C₂ H₄ Cl₂ + H₂ O

Cela produit davantage de dichlorure d'éthylène. Le dichlorure d'éthylène résultant est décomposé selon l'équation ci-dessus, et le chlorure d'hydrogène est à nouveau renvoyé pour l'oxychloration.

C₂ H₃ Cl + HCl₂ + H₂ O

La réaction globale peut être montrée en additionnant les équations ci-dessus :

2C₂ H₄ + Cl₂ + ½ O₂ =2C₂ H₃ Cl +H₂ O

Éthylène + Chlore + oxygène =VCM + eau

ÉTAPE 3]

Le PVC est fabriqué à l'aide d'un procédé appelé polymérisation par addition. Cette réaction ouvre les doubles liaisons dans le monomère de chlorure de vinyle (VCM) permettant aux molécules voisines de se joindre pour créer des molécules à longue chaîne.

nC₂ H₃ Cl =(C₂ H₃ Cl)_n

chlorure de vinyle monomère =chlorure de polyvinyle

Applications

• Il est utilisé pour les canalisations d'égouts et d'autres applications de canalisations où le coût ou la vulnérabilité à la corrosion limite l'utilisation du métal.
• Le PVC est solide, léger, durable et ses caractéristiques polyvalentes le rendent idéal pour les profilés de fenêtre.
• Le PVC est utilisé depuis près de 50 ans dans des centaines de produits vitaux et de soins de santé, notamment dans les domaines de la chirurgie, des produits pharmaceutiques, de l'administration de médicaments et des emballages médicaux.
• Le PVC apporte à l'industrie automobile à la fois des qualités de haute performance et d'importants avantages en termes de coûts. Il est utilisé comme panneaux et pochettes de portes intérieures, pare-soleil, revêtements de siège, garniture de toit, joints, garde-boue, revêtement de soubassement, revêtements de sol, moulures latérales extérieures et bandes de protection et protection contre les dommages causés par les pierres.
• Le PVC est couramment utilisé comme isolant sur les câbles électriques.
• Le PVC est devenu largement utilisé dans les vêtements, soit pour créer un matériau semblable au cuir.