Poli(vinil klorür) vinil klorürden elde edilen amorf bir termoplastiktir. Hafiftir, uzun ömürlüdür, sudan etkilenmez. Karbon atomlarına bağlı klor atomları poli(vinil klorür)’ün sert ve yanmaya dayanıklı bir plastik olmasını sağlar.
PVC çok kullanılan
bir plastiktir; sanayide sıvı taşıma boruları, yerleşim alanlarında su ve atık
su boruları, profiller, çok çeşitli amalı şişeler, yağmurluk, eldiven, kompakt
disk ve bilgisayar kasaları, v.s. gibi sayılamayacak kadar fazla ürün yapımında
kullanılır. PVC sert ve sıkı bir maddedir (spesifik gravitesi 1.4),
fakat plastifiyanlar ilave edildiğinde çok esnek bir ürün haline gelir.
Asitlere, tuzlara ve pek çok petrol ürünlerine dayanıklıdır, fakat aromatik
hidrokarbonlar, klorlu bileşikler ve diğer organik maddelerden etkilenirler.
Mantar üremesine izin vermez, polietilene kıyasla hava geçirgenliği daha
düşüktür ve değişik renklerde üretilebilir.
Vinil klorür monomerin polimerizasyonunda uygulanan en yaygın teknik süspansiyon polimerizasyonudur. Proseste vinil klorür damlacıkları, polimerizasyon başlatıcısı ve diğer katkı maddelerinin de bulunduğu sulu ortamda asılı (süspansiyon) haldeyken polimerleşir. Tipik bir ‘yığın’ üretim konfigürasyonunda (Şekil-1) karıştırıcılı ve ceketli reaktörlerin olduğu birkaç paralel reaksiyon sistemi bulunur.
Şekil-1: Polivinil klorür (PVC)
üretimi akım şeması
Reaksiyon karıştırıcılı bir reaktörde basınç altında ve artırılan sıcaklıklarda yapılır. Reaktöre önce demineralize su ve süspansiyon yapıcı maddenin (jelatin, metil selüloz, polivinil alkol, sodyum lauril sülfat gibi) konulur, bunlar karıştırılırken vinil klorür monomer ve başlatıcı (peroksit veya persülfat serbest radikal başlatıcı) ilave edilir. Reaktör, önce ceketinden 70 0C’de su geçirilerek ısıtılır. Polimerizasyon (ekzotermik) başladıktan sonra, reaksiyon süresince ceketten soğuk su geçirilerek sıcaklık kontrol altında (sabit) tutulur; reaksiyon 10-12 saat devam eder. VCM dönüşümü %90 dolayına ulaştığında reaksiyon sonlandırılır; oluşan polimer ince, beyaz toz tanecikleri halinde ve sulu ortamda yüzer durumdadır, taneciklerin çökelmesinin önlemek için reaktörün karıştırılmasına devam edilir.
Reaktörden alınan karışım (slurry) bir
boşaltma kabına (gaz giderici) alınır, reaksiyona girmemiş vinil klorür bir gaz
tutucuya gönderilerek sonraki polimerizasyonda kullanılmak üzere saflaştırılır.
Slurry bir strippere verilir, buharla ve/veya karıştırılarak içerdiği VCM
miktarı 1 ppm’in altına düşürüldükten sonra slurry önce karıştırıcılı bir
slurry tankına, oradan santrifüje ve sonra da kurutmaya alınır. (Vinil klorür
kanserojen bir madde olduğundan polivinil klorürün içerdiği VCM miktarının
insan sağlığına zarar vermeyecek sınırlara düşürülmesi son derece önemlidir.)
Kuru toz halindeki polimer eleklerden geçirildikten sonra boyutlarına göre paketlenerek
satışa verilir.
Polivinil klorür sağlam, hafif, dayanıklı,
alevlenmeyen ve çok iyi izolasyon özellikleri olan ve çok yönlü bir plastik
maddedir; bu özellikleri dolayısıyla kullanım alanları çok geniştir. Dünyada
üretilen polivinil klorürün yarıdan fazlası konstrüksiyon malzemesi imalatında
kullanılır. Yapım elemanı olarak PVC ucuzdur ve kolay monte edilir. Son
yıllarda ağaç, beton ve kil gibi geleneksel pek çok malzemelerin yerini PVC
almıştır; pencere profilleri, plaklar, borular,yer kaplamaları, çatı malzemeleri,
elektrik kabloları, v.s., gibi. PVC kullanımı, diğer plastiklerle kıyaslanamayacak
kadar çok ve yaygındır; çünkü polivinil klorürle istenilen özellikleri karşılayabilecek
her tür kompaundlama yapılabilir.
