Qu’est-ce que le chlorure de polyvinylidène?
Le chlorure de polyvinylidène (PVDC) est une résine synthétique appartenant à la famille des thermoplastiques amorphes des groupes vinylidènes polymérisés contenant du chlore.
Sa structure est représentée par -[CH2CCl2]n- et son numéro CAS est 9002-85-1. Résine synthétique incolore et transparente, la substance est commercialisée sous forme de film ou de fibre.
Par rapport à d’autres résines en feuilles, elle présente une résistance supérieure à la chaleur, aux acides et aux alcalis, ainsi qu’une faible perméabilité à l’oxygène et à l’humidité, ce qui explique pourquoi elle est utilisée dans les emballages alimentaires. Les produits commercialisés l’utilisent dans des copolymères avec le chlorure de vinyle (PVC) ou l’acrylonitrile, et il est rarement utilisé seul.
Utilisations du chlorure de polyvinylidène
Le chlorure de polyvinylidène était principalement utilisé comme fibre lorsqu’il a été développé pour la première fois, mais son utilisation la plus courante aujourd’hui est l’emballage des produits alimentaires à usage domestique. Il est également souvent utilisé comme couche d’un film multicouche, avec des résines telles que le polyéthylène et le chlorure de polyvinyle pour augmenter la barrière contre l’oxygène et l’humidité.
En tant que fibre, il est aujourd’hui utilisé pour fabriquer divers filets, des membranes porteuses pour le traitement des eaux usées, des tissus filtrants et même des cheveux de poupée. Bien qu’il ne convienne pas à l’habillement, ce matériau est également utilisé dans une variété de produits textiles.
À une certaine époque, la dioxine produite lors de la combustion est devenue un problème social, et des tentatives ont été faites pour séparer et récupérer le matériau ou le remplacer par d’autres composants. Toutefois, aujourd’hui, grâce à l’amélioration de la température de combustion des incinérateurs, elle peut être traitée comme un déchet combustible normal.
Principe du chlorure de polyvinylidène
Les principes du chlorure de polyvinylidène sont expliqués en termes de méthodes de synthèse et de propriétés.
1. Méthode de synthèse du chlorure de polyvinylidène
Le procédé industriel de fabrication du Chlorure de polyvinylidène est le suivant.
1. Le 1,2-dichloroéthane est produit par réaction de l’éthylène avec du chlore ou du chlorure d’hydrogène obtenu par électrolyse du chlorure de sodium.
2. Le chlorure de vinyle est synthétisé à partir du 1,2-dichloroéthane.
3. Réaction du chlorure de vinyle avec le chlore pour obtenir du 1,1,2-trichloroéthane, qui est ensuite mis en contact avec de l’hydroxyde de calcium ou de l’hydroxyde de sodium pour synthétiser le chlorure de vinylidène monomère par une réaction de déchloration.
4. Le chlorure de polyvinylidène peut être obtenu par polymérisation avec l’ajout d’émulsifiants et de petites quantités d’additifs (par exemple le chlorure de vinyle).
2. Propriétés du chlorure de polyvinylidène
On sait que le chlorure de polyvinylidène se décompose au-dessus de 125 °C en produisant du chlorure d’hydrogène. La substance est résistante à l’eau et présente une excellente résistance aux produits chimiques. Toutefois, à haute température, elle est soluble dans le diméthylformamide et le diéthylformamide.
Ses propriétés d’élasticité modérée et sa capacité à constituer à la fois une barrière à l’humidité et une barrière aux gaz sont des caractéristiques que l’on ne retrouve pas dans d’autres films plastiques. En outre, sa perméabilité à l’oxygène est extrêmement faible par rapport au polychlorure de vinyle et au polyéthylène.
3. Processus de commercialisation du polychlorure de vinylidène
Lorsque le polychlorure de polyvinylidène est commercialisé sous forme de film, ce qui est sa principale application, il est formé par chauffage, fusion, refroidissement et étirement. À ce stade, un plastifiant tel que le citrate d’acétyle de tributyle est ajouté pour assouplir le matériau. Le plastifiant reste dans le produit et une certaine quantité est éluée, mais il est inoffensif pour le corps humain.
Pour améliorer la résistance à la chaleur et la solidité du chlorure de polyvinylidène, celui-ci est parfois pris en sandwich entre du nylon ou du polypropylène au cours du processus de fabrication pour former un film multicouche. Cette méthode est utilisée non seulement pour les films, mais aussi pour la fabrication de latex et de filets de pêche.
Types de chlorure de polyvinylidène
Les principaux produits à base de chlorure de polyvinylidène sont aujourd’hui les films et les fibres synthétiques. Les films sont principalement utilisés dans les emballages ménagers et les emballages alimentaires commerciaux. Les fibres synthétiques sont transformées en produits tels que les filtres à poussière, les tissus filtrants, les filets de pêche, les lignes de pêche et les stores.
Elles sont également vendues sous forme de produits chimiques destinés à des applications industrielles et autres, et sont disponibles sous forme de poudre et de film. Les produits en film sont disponibles en épaisseurs de 0,0125 mm, 0,033 mm et 0,043 mm et en bobines ou en carrés.
Dans les applications industrielles, ils sont également fournis sous forme de dispersions de résines à haute barrière à base d’eau pour le revêtement de textiles, de papier, etc.