PVC a PCV – rozstrzygamy zagadkę terminologii

PCV, PVC, PCW – chyba każdy spotkał się przynajmniej z dwoma z tych skrótów odnoszących się do tego samego materiału – polichlorku winylu. To tworzywo sztuczne jest dziś jednym z najczęściej spotykanych materiałów w wielu branżach. Poniżej wyjaśniamy, który z powyższych skrótów jest prawidłowy, w jakim kontekście są one wykorzystywane oraz przedstawimy charakterystykę materiału, który się pod nimi kryje.

PVC, PCW czy PCV – który skrót jest poprawny?

Polichlorek winylu, a właściwie poli(chlorek winylu), bo tak powinno się zapisywać jego naukową nazwę, należy skracać do PVC. Skrót ten pochodzi od funkcjonującej w obiegu międzynarodowym angielskiej nazwy tego polimeru – poly(vinyl chloride) – i jest powszechny w większości krajów świata.

Skąd zatem wzięły się pozostałe skróty? PCV to najczęściej potoczna nazwa utarta w polszczyźnie kilkadziesiąt lat temu, w której pomieszano prawidłowy skrót z polską pisownią skrótów związków chemicznych. Rozprzestrzenił się on na tyle szeroko, że do dziś jest on używany w kontekście handlowym, np. w reklamach okien czy rur, powodując zamieszanie. PCW to natomiast jego spolszczona wersja, która też nie jest prawidłowa – w zapisie chemicznym właściwy skrót poli(chlorku winylu) to PChW. Jednak taka forma nie funkcjonuje w ogóle w obiegu handlowym, nie mówiąc już o mowie potocznej.

Podsumowując – z punktu widzenia nazewnictwa międzynarodowego, zapisów naukowych i oznaczeń handlowych, polichlorek winylu należy skracać do PVC. PCV i PCW to nieprawidłowe skróty, które nie powinny być używane poza mową potoczną.

Skąd wziął się polichlorek winylu? Rys historyczny polimeru

PVC jest dziś z całą pewnością jednym z najpopularniejszych tworzyw sztucznych na świecie. Nie zawsze jednak tak było – w stanie „surowym” jest stosunkowo kruchy i przez pierwsze dekady od okrycia był uważany za bezużyteczny.

Historia poli(chlorku winylu) sięga aż 1872 roku – to właśnie wtedy odkrył go niemiecki chemik Eugen Baumann, pozostawiając na 4 tygodnie porcję chlorku winylu w naczyniu osłoniętym przed słońcem. PVC nie został jednak przez niego opatentowany – wniosek patentowy złożył dopiero w 1913 roku inny Niemiec, Friedrich Klatte, po wynalezieniu nowej metody polimeryzacji z użyciem światła słonecznego. Materiał ten cechował się jednak dużą kruchością, która znacznie utrudniała jego przetwarzanie.

Nowe życie tworzywa rozpoczęło się w 1926 roku, kiedy to amerykański wynalazca Waldo Semon wraz z firmą BF Goodrich Company stworzył efektywną metodę uplastyczniania polichlorku winylu, mieszając go z różnymi dodatkami. Pozwoliło to znacznie zwiększyć jego użyteczność. Po tym wydarzeniu nastąpiła szybka komercjalizacja PVC.

Charakterystyka PVC

Czysty polichlorek winylu jest białym tworzywem cechującym się dużą kruchością. Ten polimer syntetyczny można jednak stosunkowo łatwo łączyć z różnymi dodatkami, które nie tylko poprawiają jego właściwości plastyczne, ale mogą także nadawać mu różne pożądane w konkretnym zastosowaniu cechy. Ponadto można mu nadać dowolne kolory dzięki odpowiedniej pigmentacji mieszanki.
Oto kilka przykładów często stosowanych dodatków:

• stabilizatory termiczne,
• stabilizatory UV,
• środki ograniczające palność,
• modyfikatory udarności.

Najważniejsze cechy PVC

Zależnie od potrzeb, PVC można nadać cechy najlepiej pasujące do danego zastosowania. Biorąc to pod uwagę, najważniejsze zalety poli(chlorku winylu) obejmują:

• Dużą trwałość – polimer ten jest odporny na warunki atmosferyczne, korozję, chemikalia, ścieranie oraz wstrząsy. Z tego względu sięga się po niego bardzo często jako materiał na produkty, które mają być długotrwale użytkowane na zewnątrz.
• Ognioodporność – wysoka zawartość chloru w materiale sprawia, że PVC ma właściwości samogasnące.
• Właściwości izolacyjne – PVC odznacza się dobrą wytrzymałością dielektryczną, co sprawia, że świetnie izoluje ciepło.
• Odporność chemiczna – polimer ten nie ulega korozji chemicznej pod wpływem większości nieorganicznych chemikaliów i rozpuszczalników oraz jest odporny na działanie olejów mineralnych, benzyny i roztworów soli.
• Możliwość pełnego recyklingu – wszystkie produkty z PVC można w 100% poddać recyklingowi, co pozwala oznaczać je kodem recyklingowym #3.
• Doskonały stosunek kosztów do jakości – polichlorek winylu jest stosunkowo tanim materiałem, co w połączeniu z długą żywotnością i dobrymi właściwościami fizycznymi/mechanicznymi czyni go jednym z najbardziej opłacalnych surowców.

Na tym szereg cech PVC się oczywiście nie kończy – bez problemu da się uzyskać jeszcze inne specyficzne właściwości, które posłużą nam w konkretnym przypadku.

Wady polichlorku winylu

Polichlorek winylu, pomimo swoich licznych zalet, ma również pewne wady, które warto wziąć pod uwagę. Jednym z głównych problemów jest jego podatność na działanie wysokich temperatur. W warunkach obróbki termicznej PVC może ulegać degradacji, co wpływa na jego trwałość i właściwości mechaniczne. Ponadto, podczas procesu produkcji lub spalania, polichlorek winylu może emitować substancje szkodliwe dla zdrowia i środowiska, takie jak dioksyny i furany. Te toksyczne związki chemiczne stanowią poważne zagrożenie, jeśli nie są odpowiednio kontrolowane.

Dodatkowo PVC jest podatny na uszkodzenia mechaniczne, takie jak pęknięcia czy rozciąganie. Choć jest to materiał wytrzymały, w niektórych zastosowaniach może wymagać dodatkowego wzmocnienia lub ochrony, aby zapobiec uszkodzeniom. Warto również pamiętać, że niektóre dodatki stosowane w produkcji PVC mogą wpływać na jego właściwości, co może być zarówno zaletą, jak i wadą, w zależności od konkretnego zastosowania.

Popularne formy PVC

Możliwość mieszania z najróżniejszymi dodatkami sprawia, że na rynku dostępne jest wiele form polichlorku winylu i wciąż powstają kolejne. Do najczęściej wykorzystywanych należą przede wszystkim:

• PVC-P – czyli polichlorek winylu elastyczny lub plastyfikowany, cechujący się większą zawartością plastyfikatorów. Ta forma łatwo poddaje się kształtowaniu i obróbce oraz cechuje się doskonałą przepuszczalnością światła. Materiał ten odznacza się zakresem gęstości w przedziale 1,1-1,35 g/cm3. Wbrew temu, co może sugerować nazwa, PVC-P nie ustępuje pod względem twardości sztywnemu polichlorkowi winylu. W polskiej nomenklaturze handlowej występuje również pod nazwą polwinit (granulat PVC-P).
• PVC-U – inaczej sztywny lub nieplasyfikowany (potocznie określany jako „twarde PCW”). To tani materiał o wyjątkowo wytrzymałej strukturze zapewniającej mu wysoką odporność na wodę, uderzenia oraz warunki atmosferyczne. Ma nieco większą gęstość od PVC-P – zwykle wynosi ona 1,3-1,45 g/cm3. Sztywny PVC można również spotkać pod nazwami uPVC lub UPVC. Polska nomenklatura handlowa używa również nazwy polwiplast (utwardzony granulat stosowany głównie w przetwórstwie metodą wtrysku, np. w obuwnictwie).
• PVC-C – perchlorovinyl lub po prostu chlorowany PVC jest tworzywem sztucznym uzyskiwanym za pomocą chlorowania żywicy PVC. Proces ten rozszerza wytrzymałość temperaturową i zapewnia m.in. stabilność chemiczną. Tworzywo to jest więc idealne jako materiał na rury transportujące płyny o wyższej temperaturze niż standardowy PVC-U (np. czystą wodę o temp 70-80°C w instalacjach wewnętrznych). Można je również spotkać pod skrótem CPVC.
• PVC-O – czyli polichlorek winylu zorientowany molekularnie. Specjalny proces produkcji zapewnia mu znacznie lepsze właściwości fizyczne (np. odporność na uderzenia) przy mniejszej wadze niż inne typy PVC. Czyni to z niego optymalny materiał do produkcji rur.
• PVC-M – znana też jako modyfikowany PVC mieszanka wzbogacona dodatkami zwiększającymi udarność i wytrzymałość.

To oczywiście tylko niewielka część dostępnych wariantów tego polimeru. 

Biorąc pod uwagę sposób otrzymywania, możemy wyróżnić polichlorek winylu suspensyjny (PVC-S) oraz emulsyjny (PVC-E). Ma to wpływ na właściwości materiału. Najczęściej stosuje się PVC suspensyjny (zawiera najmniej zanieczyszczeń). PVC otrzymywany przez polimeryzację w emulsji wodnej ma nieco gorsze własności elektroizolacyjne (zawiera resztkowe ilości emulgatorów).

Zastosowanie PVC

Polichlorek winylu ma bardzo szerokie zastosowanie w wielu branżach. Choć kojarzymy go dziś głównie z produktami używanymi w branży budowlanej (okna, drzwi, rury do wykonywania instalacji w budynku i na zewnątrz itp.), wykorzystuje się go także np. do:

• produkcji opakowań,
• izolacji kabli,
• produkcji strzykawek, drenów, sond i innych akcesoriów medycznych,
• wytwarzania folii,
• pokrywania powierzchni sportowych (np. igelit),
• produkcji elementów urządzeń elektronicznych,
• powlekania siedzeń w pojazdach (imitacja skóry),
• produkcji kształtek PVC.

PVC na co dzień spotykamy głównie w produktach, jak podsufitki dachowe, rynny plastikowe, a także deski tarasowe Gamrat.

Ciekawostki o chlorku winylu

Chlorek winylu, znany również jako vinyl chloride, to monomer, z którego wytwarzany jest polichlorek winylu. Jego historia sięga 1835 roku, kiedy to francuski chemik Henri Victor Regnault po raz pierwszy go odkrył. Początkowo chlorek winylu był używany głównie do produkcji farb i lakierów, jednak z czasem jego zastosowanie rozszerzyło się na produkcję polichlorku winylu, który stał się jednym z najważniejszych tworzyw sztucznych na świecie.

Chlorek winylu odgrywa również kluczową rolę w produkcji innych polimerów, takich jak poli(chlorek winylidenowy) (PVDC). Jest to substancja niezwykle wszechstronna, ale jednocześnie niebezpieczna. Chlorek winylu jest klasyfikowany jako substancja rakotwórcza i może powodować poważne uszkodzenia zdrowia oraz środowiska, jeśli nie jest odpowiednio przechowywany i użytkowany. Dlatego w branży chemicznej i produkcyjnej stosuje się rygorystyczne środki bezpieczeństwa, aby minimalizować ryzyko związane z jego użyciem.

Mimo tych zagrożeń, chlorek winylu pozostaje nieocenionym surowcem w produkcji tworzyw sztucznych, a jego właściwości chemiczne i fizyczne sprawiają, że jest niezastąpiony w wielu zastosowaniach przemysłowych.

Polichlorek winylu (PVC) – podsumowanie

PVC, bo tak wygląda prawidłowy międzynarodowy zapis skrótu, jest popularnym tworzywem sztucznym, które jest dziś wykorzystywane przez sporo różnych gałęzi przemysłu – znaleźć go możemy w wielu produktach, a wyroby z PVC spotykamy praktycznie na każdym kroku w codziennym życiu. Dzięki szerokim możliwościom modyfikacji lista jego zastosowań pozostaje otwarta.