Qu’est-ce que le polychlorure de vinyle (PVC) ?
Le polychlorure de vinyle, également connu sous le nom de “PVC” ou “PVC (chlorure de polyvinyle)”, est une résine synthétique.
L’ajout d’additifs tels que des plastifiants permet d’obtenir différentes propriétés. Il est donc utilisé comme matière première pour une grande variété de produits, y compris les plastiques durs et souples et le caoutchouc.
Utilisations du polychlorure de vinyle (PVC)
Le polychlorure de vinyle (PVC) est utilisé a de nombreuses applications parce qu’il est peu coûteux, facile à transformer et qu’il peut acquérir diverses propriétés en changeant d’additif. Le polychlorure de vinyle est généralement classé en deux catégories : le chlorure de vinyle rigide et le chlorure de vinyle souple, chacun ayant des applications différentes.
1. Polychlorure de vinyle (PVC) rigide
Le polychlorure de vinyle rigide a une teneur en plastifiant inférieure ou égale à 10 %. Ses principales applications sont la signalisation, les tuyaux et les raccords pour les canalisations d’eau et d’égouts, les matériaux de tuyauterie pour les gaz corrosifs et les produits chimiques, ainsi que les conduits pour le câblage électrique.
2. Polychlorure de vinyle souple (PVC)
Le polychlorure de vinyle souple contient 25 à 50 % de plastifiants. Il est principalement disponible sous forme de feuilles (d’une épaisseur de 0,2 mm ou plus), de films (d’une épaisseur de 0,2 mm ou moins), de cuir (avec support en tissu) et de formes extrudées. Les applications pour chacune de ces formes sont les suivantes :
- Feuille : sacs à main, ceintures, pantoufles, revêtements de sol matelassés, sacs flottants.
- Film : chaussons, bottes, gants jetables, vrac, emballages alimentaires et autres, films agricoles, vêtements.
- Cuir : intérieurs de véhicules, meubles, sacs, vêtements
- Extrudé : textiles, gaines de fils électriques, tuyaux de gaz flexibles, tuyaux d’arrosage.
Propriétés du polychlorure de vinyle (PVC)
Le polychlorure de vinyle (PVC) est la structure moléculaire d’un polymère formé par la polymérisation de monomères de chlorure de vinyle. La plupart des produits sont des polymères droits composés uniquement de monomères de chlorure de polyvinyle, mais il existe également des copolymères copolymérisés avec d’autres monomères tels que l’acétate de vinyle et le chlorure d’éthylène et de vinylidène.
Les produits de polychlorure de vinyle sont fabriqués en mélangeant les polymères de polychlorure de vinyle susmentionnés avec des stabilisants, des plastifiants, des colorants et d’autres additifs au moyen de diverses méthodes de traitement et de moulage. L’une des principales caractéristiques du polychlorure de vinyle est qu’en modifiant le type et la quantité d’additifs, il est possible de lui donner un large éventail de fonctions, comme le plastique dur, le plastique souple ou le caoutchouc.
Caractéristiques du polychlorure de vinyle (PVC)
Les caractéristiques du polychlorure de vinyle sont présentées ici en comparaison avec d’autres matières plastiques d’usage général telles que le polyéthylène (PE), le polypropylène (PP) et le polystyrène (PS).
1. Avantages
- Le chlorure de vinyle présente une excellente stabilité chimique en raison de sa liaison carbone-chlore. Il présente également une excellente résistance à la flamme et une grande durabilité.
- En raison de sa faible cristallinité par rapport à d’autres résines et du groupe polaire de la liaison carbone-chlore, il est facilement miscible avec une large gamme de substances et peut exprimer diverses fonctions en ajoutant une grande variété d’additifs et de modificateurs.
- Il présente une résistance élevée aux acides et aux bases, ainsi qu’à la plupart des produits chimiques inorganiques. En ce qui concerne les solvants organiques, il se dissout dans les solvants à noyaux aromatiques tels que le toluène, les cétones telles que l’acétone et les éthers cycliques tels que le tétrahydrofurane, mais sa résistance aux produits chimiques autres que ceux-là est relativement élevée.
2. Inconvénients
- Par rapport à des résines telles que le polyéthylène, sa résistance aux chocs est médiocre. En particulier à basse température, il est fragile et se fissure facilement. Il est toutefois possible d’augmenter la résistance aux chocs en ajoutant des plastifiants.
- Lorsque des produits en polychlorure de vinyle souple sont utilisés pendant de longues périodes, les additifs internes peuvent suinter ou se volatiliser à la surface.
Autres informations sur le polychlorure de vinyle (PVC)
1. Comment le polychlorure de vinyle est-il fabriqué ?
Le polychlorure de vinyle est fabriqué par polymérisation de monomères de chlorure de vinyle. Les méthodes industrielles de production comprennent la polymérisation en suspension, la polymérisation par précipitation et la polymérisation en émulsion.
Polymérisation en suspension
Le chlorure de vinyle monomère, l’initiateur de polymérisation et l’eau sont mélangés et chauffés pour la polymérisation dans un réservoir de polymérisation sous pression. Après la réaction, on obtient une suspension dans laquelle la résine de polychlorure de vinyle est dispersée dans l’eau. Après avoir éliminé le monomère restant, on obtient la poudre de polychlorure de vinyle par déshydratation et séchage.
Polymérisation par précipitation
Il s’agit d’une méthode de polymérisation dans un solvant dans lequel le monomère de chlorure de vinyle est dissous mais pas le polychlorure de vinyle. Lorsque le monomère de chlorure de vinyle, l’initiateur et le solvant sont mélangés et polymérisés à basse température, le polychlorure de vinyle précipite. Le mélange est filtré pour obtenir une poudre de polychlorure de vinyle (PVC) à faible polymérisation.
Polymérisation en émulsion
Cette méthode de polymérisation consiste à mélanger des monomères de chlorure de vinyle, des tensioactifs, de l’eau et un initiateur soluble dans l’eau. Le monomère est émulsionné dans l’eau et polymérisé dans les gouttelettes de l’émulsion. Pour récupérer le polymère après la polymérisation, l’effet émulsifiant et dispersant du tensioactif est éliminé par l’ajout d’un sel ou d’un acide, et le polymère est aggloméré, puis déshydraté et séché pour obtenir une poudre de polychlorure de vinyle (PVC).
2. Sécurité du polychlorure de vinyle (PVC)
Le polychlorure de vinyle (PVC) est largement utilisé dans les produits de la vie courante tels que les aliments et les jouets. C’est pourquoi des normes sont définies dans diverses lois et réglementations, et des associations industrielles établissent des normes volontaires pour garantir la sécurité.