Poli(chlorek winylu) – PCW – PVC

PVC (ang. poly(vinyl chloride)) otrzymywany jest w wyniku polimeryzacji wolnorodnikowej chlorku winylu, VC (ang. vinyl chloride) pozwalającej uzyskać tworzywo o masie cząsteczkowej 30-150 tyś. Proces polimeryzacji prowadzony jest w warunkach podwyższonego ciśnienia i temperatury, wykorzystując jedną z metod: w suspensji - PCW-S, emulsji - PCW-E i w masie - PCW-M. Różne metody technologiczne dają różniące się jakościowo produkty, w związku z tym oferowane są na rynku różne gatunki poli(chlorku winylu). Wyroby z czystego PCW, bez dodatku plastyfikatorów, zwanego także poli(chlorkiem winylu) twardym (PCW-U tzw. winidur) w temperaturze pokojowej są twarde sztywne, a przy obniżeniu temperatury – kruche. Polichlorek winylu charakteryzuje się stosunkowo małym udziałem fazy krystalicznej ok. 10%. Jego temperatura zeszklenia T_g wynosi ok. 80⁰C. Zakres stosowalności tworzywa obejmuje temperatury 20-70⁰C, natomiast przetwórstwo (dostępne wszystkie z technologii przetwórstwa tworzyw: wytłaczanie, wtryskiwanie, termoformowanie) prowadzi się w temperaturze 170⁰C. Jest to temperatura bardzo bliska temperaturze rozkładu tworzywa, podczas którego dochodzi do wydzielania się chloru. Aby zapobiec degradacji tworzywa w czasie przetwórstwa dodaje się do polimeru różnego rodzaju stabilizatory (np. związki cynoorganiczne oraz sole wyższych kwasów tłuszczowych) i plastyfikatory (np. estry kwasu ftalowego, fosforowego lub kwasów tłuszczowych), które podwyższają temperaturę rozkładu tworzywa i nie dopuszczają tym samym do wydzielania chloru. Dodatek plastyfikatora zwiększa również podatność tworzywa na odkształcenia mechaniczne przy zachowaniu dobrych właściwości sprężystych. Przy dłuższym ogrzewaniu tworzywa powyżej temperatury 70⁰C może dojść do odparowania plastyfikatorów, co powoduje wzrost kruchości tworzywa.

Zastosowania:

Twardy PCW-U z uwagi na dużą odporność chemiczną znajduje zastosowanie do produkcji rur i wykładzin zbiorników w przemyśle chemicznym oraz na obudowy akumulatorów lub na naczynia na oleje i tłuszcze. Daje się łatwo kleić i spawać, jest w zasadzie niepalny (pali się tylko powierzchniowo i szybko gaśnie z powodu dużej zawartości chloru). Jest odporny na działanie kwasów, zasad, alkoholi mineralnych i benzyny. Ulega natomiast spęcznieniu w benzenie, estrach i eterze.
Miękki PCW-P stosuje się do wyrobu folii, giętkich rur do wody, powłok antykorozyjnych, wykładzin podłogowych oraz różnych przedmiotów codziennego użytku i pojemników.

PCW zarówno miękki jak i twardy poddają się spienianiu w postaci pianek twardych lub elastycznych wykorzystywany jest zarówno jako izolator cieplny, jak również jako materiał tapicerski lub amortyzator drgań.
Polepszenie właściwości plastycznych PCW można uzyskać albo poprzez dodatek zmiękczacza (tzw. plastyfikacja fizyczna) albo poprzez kopolimeryzację chlorku winylu z innymi komonomerami (tzw. plastyfikacja wewnętrzna). Wybierając takie komonomery, które mogą wpłynąć na obniżenie temperatury zeszklenia tworzywa. Do najczęściej stosowanych zaliczamy: kopolimery chlorku winylu z octanem winylu, chlorkiem winylidenu, a także etylenem i propylenem. Kopolimery szczepione chlorku winylu na elastomerach pozwalają uzyskiwać wysokoudarowy PCW.

Skrót PCV, powszechnie używany w Polsce, jest niepoprawny logicznie i językowo. W nazewnictwie międzynarodowym używa się wyłącznie skrótu PVC - od poly(vinyl chloride). W języku polskim poprawny jest skrót PCW - od polskiego poli(chlorek winylu) lub ewentualnie zapożyczenie. PCV nie jest poprawnym skrótem ani od nazwy międzynarodowej, ani polskiej.