Polivinil klorida Sejarah, struktur kimia, sifat dan kegunaan



itu polivinil klorida Ini adalah polimer yang penggunaan industrinya mulai berkembang pada awal abad ke-20, antara lain karena biayanya yang rendah, daya tahannya, daya tahannya, dan kapasitas isolasi termal dan listriknya, di antara alasan lainnya. Ini telah memungkinkannya untuk menggantikan logam dalam berbagai aplikasi dan penggunaan.

Seperti namanya, itu terdiri dari pengulangan banyak monomer vinil klorida, membentuk rantai polimer. Kedua atom klorin dan vinil diulang n kali dalam polimer, sehingga dapat juga disebut polivinil klorida (polivinil klorida, PVC, dalam bahasa Inggris).

Selain itu, ini adalah senyawa yang dapat dicetak, sehingga dapat digunakan untuk membangun berbagai potongan berbagai bentuk dan ukuran. PVC tahan terhadap korosi terutama karena oksidasi. Oleh karena itu, tidak ada risiko dalam paparannya terhadap lingkungan.

Sebagai titik negatif, daya tahan PVC dapat menjadi penyebab masalah, karena akumulasi limbahnya dapat menjadi kontributor pencemaran lingkungan yang telah mempengaruhi planet ini selama beberapa tahun..

Indeks

  • 1 Sejarah polivinil klorida (PVC)
  • 2 struktur kimia
  • 3 Properti
    • 3.1 Kemampuan untuk memperlambat api
    • 3.2 Daya Tahan
    • 3.3 Stabilitas mekanik
    • 3.4 Pemrosesan dan kemudahan pengerjaan
    • 3.5 Resistansi terhadap bahan kimia dan minyak
  • 4 Properti
    • 4.1 Kepadatan
    • 4.2 Titik lebur
    • 4.3 Persentase penyerapan air
  • 5 Penggunaan
  • 6 Referensi

Sejarah polivinil klorida (PVC)

Pada tahun 1838, fisikawan dan kimiawan Perancis Henry V. Regnault menemukan polivinil klorida. Belakangan, ilmuwan Jerman Eugen Baumann (1872) memaparkan botol dengan vinil klorida di bawah sinar matahari dan mengamati penampilan bahan putih solid: polivinil klorida.

Pada awal abad ke-20, ilmuwan Rusia Ivan Ostromislansky dan ilmuwan Jerman Frank Klatte, dari Perusahaan Kimia Jerman Griesheim-Elektron, mencoba mencari aplikasi komersial untuk polivinil klorida. Mereka akhirnya frustrasi, karena terkadang polimernya kaku dan kadang-kadang rapuh.

Pada tahun 1926 Waldo Semon, seorang ilmuwan yang bekerja untuk B. F. Goodrich Company di Akron, Ohio, menciptakan plastik yang fleksibel, tahan air, tahan api dan mampu mengikat logam. Ini adalah tujuan yang dicari oleh perusahaan dan merupakan penggunaan industri pertama polivinil klorida.

Pembuatan polimer semakin intensif selama Perang Dunia II, karena digunakan dalam lapisan kabel kapal perang.

Struktur kimia

Rantai polimer polivinil klorida diilustrasikan pada gambar atas. Bola hitam sesuai dengan atom karbon, bola putih sesuai dengan atom hidrogen dan bola hijau sesuai dengan atom klorin.

Dari perspektif ini, rantai memiliki dua permukaan: satu klorin dan satu hidrogen lainnya. Susunan tiga dimensinya paling mudah divisualisasikan dari monomer vinil klorida, dan cara ia membentuk ikatan dengan monomer lain untuk membuat rantai:

Di sini, sebuah string terdiri dari n unit, yang tertutup dalam tanda kurung. Atom Cl menunjuk keluar dari pesawat (irisan hitam), meskipun juga dapat menunjuk di belakangnya, seperti terlihat dengan bola hijau. Atom H berorientasi ke bawah dan, dengan cara yang sama, dapat diperiksa dengan struktur polimer.

Meskipun rantai hanya memiliki tautan sederhana, rantai ini tidak dapat berputar secara bebas karena hambatan sterik (spasial) atom Cl.. 

Mengapa Karena mereka sangat besar dan tidak memiliki cukup ruang untuk memutar ke arah lain. Jika mereka melakukannya, mereka akan "memukul" dengan atom H tetangga.

Properti

Kemampuan untuk memperlambat api

Properti ini disebabkan oleh adanya klorin. Temperatur penyalaan PVC adalah 455 ° C, sehingga risiko terbakar dan menyalakan api rendah.

Selain itu, panas yang dilepaskan oleh PVC saat terbakar kurang ketika diproduksi oleh polystyrene dan polyethylene, dua bahan plastik yang paling banyak digunakan.

Daya tahan

Dalam kondisi normal, faktor yang paling mempengaruhi daya tahan suatu produk adalah ketahanannya terhadap oksidasi.

PVC memiliki atom klor yang melekat pada karbon dalam rantai, yang membuatnya lebih tahan terhadap oksidasi daripada plastik yang hanya memiliki atom karbon dan hidrogen dalam strukturnya..

Pemeriksaan pipa PVC yang terkubur selama 35 tahun, yang dilakukan oleh Japan Pipe Pipe & Fitting Association, menunjukkan tidak ada kerusakan pada ini. Bahkan kekuatannya sebanding dengan pipa PVC baru.

Stabilitas mekanik

PVC adalah bahan yang stabil secara kimiawi yang menunjukkan sedikit perubahan dalam struktur molekulnya dan ketahanan mekanisnya.

Ini adalah bahan viskoelastik rantai panjang, rentan terhadap deformasi oleh aplikasi kekuatan eksternal yang berkelanjutan. Namun, deformasinya rendah, karena memberikan batasan dalam mobilitas molekulnya.

Pemrosesan dan kemudahan pengerjaan

Pemrosesan bahan termoplastik tergantung pada viskositasnya ketika dilebur atau dilelehkan. Dalam kondisi ini, viskositas PVC tinggi, perilakunya menjadi sedikit tergantung pada suhu dan stabil. Untuk alasan ini, dengan PVC dapat menghasilkan produk ukuran besar dan bentuk variabel.

Resistensi terhadap bahan kimia dan minyak

PVC tahan terhadap asam, alkali dan hampir semua senyawa anorganik. PVC mendeformasi atau larut menjadi hidrokarbon aromatik, keton dan eter siklik, tetapi tahan terhadap pelarut organik lainnya seperti hidrokarbon alifatik dan hidrokarbon terhalogenasi. Juga, ketahanannya terhadap minyak dan lemak bagus.

Properti

Kepadatan

1,38 g / cm3

Titik lebur

Antara 100 ºC dan 260 ºC.

Persentase penyerapan air

0% dalam 24 jam

Karena komposisi kimianya, PVC dapat bercampur dengan jumlah senyawa selama pembuatannya.

Kemudian, dengan memvariasikan plasticizer dan aditif yang digunakan dalam tahap ini, berbagai jenis PVC dapat diperoleh dengan berbagai sifat, seperti fleksibilitas, elastisitas, ketahanan terhadap dampak dan pencegahan pertumbuhan bakteri, antara lain..

Penggunaan

PVC adalah bahan yang ekonomis dan serbaguna yang digunakan dalam konstruksi, perawatan kesehatan, elektronik, mobil, pipa, pelapis, kantung darah, probe plastik, isolasi kabel, dll..

Ini digunakan dalam berbagai aspek konstruksi karena kekuatannya, ketahanan terhadap oksidasi, kelembaban dan abrasi. PVC sangat ideal untuk kelongsong, untuk kerangka jendela, langit-langit dan pagar.

Ini telah memiliki kegunaan khusus dalam pembangunan pipa, karena bahan ini tidak mengalami korosi dan tingkat pecahnya hanya 1% dari yang disajikan oleh sistem logam cair..

Ini mendukung perubahan suhu dan kelembaban, bisa digunakan di kabel yang merupakan lapisannya.

PVC digunakan dalam kemasan produk yang berbeda, seperti dragee, kapsul, dan elemen lainnya untuk penggunaan medis. Juga, kantong bank darah dibangun dengan PVC transparan.

Karena PVC terjangkau, tahan lama, dan tahan air, PVC sangat ideal untuk jas hujan, sepatu bot, dan tirai kamar mandi.

Referensi

  1. Wikipedia. (2018). Polivinil klorida. Diperoleh pada 1 Mei 2018, dari: en.wikipedia.org
  2. Redaksi Encyclopaedia Britannica. (2018). Polivinil klorida. Diperoleh pada 1 Mei 2018, dari: britannica.com
  3. Arjen Sevenster. Sejarah PVC. Diperoleh pada 1 Mei 2018, dari: pvc.org
  4. Arjen Sevenster. Properti Fisik PVC. Diperoleh pada 1 Mei 2018, dari: pvc.org
  5. Federasi Plastik Inggris. (2018). PVC Polivinil Klorida. Diperoleh pada 1 Mei 2018, dari: bpf.co.uk
  6. International Polymer Solutions Inc. Polivinil klorida (PVC) properti. [PDF] Diperoleh pada 1 Mei 2018, dari: ipolymer.com
  7. Fakta Keselamatan Kimia. (2018). Polivinil klorida Diperoleh pada 1 Mei 2018, dari: chemicalsafetyfacts.org
  8. Paul Goyette (2018). Tabung plastik [Gambar] Diperoleh pada 1 Mei 2018, dari: commons.wikimedia.org