Policlorură de Vinil

POLICLORURĂ DE VINIL

Un mare chimist, N.N. Semenov, spunea că dacă secolul al XIX-lea, este deseori denumit secolul aburului și al electricitații, atunci secolul XXI poate fi numit pe drept cuvînt secolul energiei atomice și al materialelor sintetice.

Aceste afirmații au la baza un fenomen unic în istoria umanitații. Este vorba despre trecerea, pentru prima dată, la utilizarea de către om a unor materiale pe care nu le-a mai gasit în natura ca atare sau în forme imbunătățite, mai apropiate de cerințele diferitelor utilizări, așa, cum se întamplase pîna atunci timp de milenii. Specia “homo sapiens” a trecut în acest atît de contradictoriu secol al XXI-lea, cu deosebire începînd din a doua sa jumătate, la realizarea unor materiale complet noi, create de el însuși, obținute din cu totul alte resurse decît cele clasice, și care erau “proiectate” înca din faza premergătoare sintezei pentru una sau alta dintre nevoile tot mai sofisticatei tehnici actuale. Cu alte cuvinte, omul a încetat să mai aleagă din oferta generoasă a naturii materialele ce se apropiau cel mai mult de dorințele sale și a trecut la “confecționarea” lor conform acestora.

Așa au apărut materialele sintetice dintre care cele mai raspândite sunt cele polimere. Inlocuind datorita calităților lor superioare și mai ales, posibilității de a fi obținute în cantități mari la prețuri scăzute, în condiții energetice blânde-materiale clasice ca lemnul, fierul și aliajele sale, metalele neferoase, lâna, bumbacul, cauciucul natural etc, ele au invadat pur și simplu, în egală măsură, viața noastră cotidiană, ca și ramurile cele mai avansate ale științei și tehnicii, fiind astăzi, practice, omniprezente. S-a născut astfel o adevărată civilizație a materialelor sintetice, o “civilizație a înlocuitorilor”.

Descoperirea și dezvoltarea atât de spectaculoasă a polimerilor sintetici în ultimele decenii este faptul că macromoleculele au fost prezente dintotdeauna în jurul nostru; și acestea cu deosebire în lumea vie. Mai mult chiar, fără sa o știe, omul i-a utilizat sub cele mai diverse forme, înca din zorii civilizației. Dar, deși utilizați din cele mai vechi timpuri, compușii macromoleculari naturali-pielea, lâna, bumbacul, rafia, mătasea, lemnul sau pergamentul au început să ne dezvăluie tainele lor abia în a doua jumătate a secolului trecut. Existența lor în organismele vii, confirmată în aceeași perioadă, a stimulat interesul pentru cercetarea și cunoasterea, din ce în ce mai intimă, a fascinanței lumi a moleculelor uriașe.

Oamenii de stiința au descoperit treptat importanța enzimelor în cataliza reacțiilor metabolice, rolul carbohidraților în organismele vegetale, transmiterea eredității prin intermediul acizilor nucleici. S-a constatat că proteinele constituie substanțele vitale ale organismelor animale, îndeplinind funcții de transport, protecție, înmagazinare sau de structură. Procesele care au loc în materia vie, corelarea și reglarea lor perfectă se datoresc practice în exclusivitate biopolimerilor.

1. Descoperirea polimerilor

Metodele chimice sau enzimatice de hidroliză a macromoleculelor naturale au demonstrate că acestea eliberează un număr restrans de compuși simpli, adesea unul singur. Proteinele sau enzimele, de exemplu conțin pâna la 20 de aminoacizi diferiți, în timp ce celuloza sau amidonul sunt formați numai din glucoză, iar cauciucul natural sau gutaperca numai din izopren.

Primele elucidări ale structurii unuia din cei mai importanți polimeri naturali cu structură spațială regulate, celuloza, legate de numele lui K. Freudenberg, ca și cercetările de pionierat ale lui H. Staudinger, au pus bazele chimiei macromoleculelor, sugerând în același timp perspective producției polimerilor sintetici. Aceștia au apărut treptat, din momentul în care tehnologia a cerut noi tipuri de materiale, iar chimia și fizica au pus la dispoziția cercetărilor mijloacele de sinteză și de investigare.

Cele mai interesante domenii de aplicare ale materialelor plastice:

a) Industria de ambalaje este și va rămâne și în viitor în lume principalul consumator de materiale plastice. Desigur, datorita crizei mondiale a petrolului, nu se vor mai înregistra creșterile importante preconizate anterior. Totuși se estimează ca rata de dezvoltare a ambalajelor din plastic va fi în continuare în medie de 10% anual în lume, iar pe țari o dezvoltare proportională cu produsul național brut. Coordonatele principale ale utilizării lor le constituie pătrunderea mai adânca a materialelor plastice în domeniile de utilizare actuală ale sticlei, hârtiei, tablelor și foliilor metalice, extinderea și perfectionarea sistemelor de ambalaje industriale (pe palete, minipalete, filme contractibile, ambalaje grupate), creșterea consumului de materiale plastice cu structură poroasă ca înlocuitori ai ambalajelor din lemn etc.

In domeniul materialelor de construcții, masele plastice își vor continua de asemenea ascensiunea, pe plan mondial atingându-se ritmuri de creștere a producției și consumului de 10-15%.

Primele procedee aplicate industrial au fost cele de polimerizare în masă, la presiuni ridicate. În aceste procedee etena se purifică pâna la un grad de puritate de peste 98% și i se adaugă un inițiator, care poate fi chiar oxigenul (0,5%). Amestecul se comprimă la 1500-2000 atm ( în unele procedee moderne se lucrează chiar la 3000 atm) și apoi se introduce în reactorul de polimerizare. Temperatura de lucru este corelată cu presiunea și variază între 150-300 grade Celsius. Masa moleculară a polimerului are valori mai mari decât 18000.

Polietena astfel obținuta are o masă moleculară mai mare, este mai transparentă, mai elastică și are o rezistență mecanică mai bună față de polietena obținută la presiune înaltă.

Procedeul de joasă presiune prezintă o serie de avantaje, deoarece polimerul obținut are calități superioare, iar instalațiile sunt mai simple, pentru că nu se mai lucrează la presiuni înalte. Apar însă și unele dezavantaje, ca: necesitatea unor anexe ale instalației, destinate recuperării solventului, măsuri speciale de protecție dictate de sensibilitatea foarte ridicată a catalizatorilor folosiți la urmele de apa sau la oxigen (se pot aprinde foarte usor).