Universidade Salvador Engenharia Mecnica

Mirella Bocry

Daniel Caldas Daniel Peixoto Marcus Rigaud Pedro Leonardo

O PVC um polmero muito importante, com aplicaes industriais e comerciais nas reas: construo medicina, calados, brinquedos, fios

civil,

e cabos, indstria automobilstica, entre

No Brasil, o instituto de PVC rene os segmentos da cadeia produtiva do PVC:

Fonte: Tecnologia do PVC

Incio em 1835 - Justus von Liebig descobriu o monmero cloreto de vinila (MVC), um gs temperatura ambiente. 1872 - O primeiro registro da polimerizao do MVC e obteno do PVC. E. Baumann detalhou a mudana do MVC induzida pela luz para um produto slido branco. 1912 - Fritz Klatte descobriu o procedimento para a produo comercial

1926 W. Semon descobriu que misturando-se o PVC com plastificantes, era possvel process- lo e torn-lo altamente flexvel, com aspecto borrachoso.

inventou o primeiro elastmero termoplstico, importante para o recobrimento de fios e cabos eltricos durante a crise da borracha com aplicao at os dias de hoje.

Anos 20 A primeira produo comercial do PVC ocorreu nos Estados Unidos. Anos 30 Os alemes conseguiram produzi-lo. Anos 40 A produo britnica teve incio. 1954 A produo comercial no Brasil teve B. F. Goodrich (EUA) incio. Hoje uma das

e das Indstrias Qumicas Matarazzo

unidades industriais da Braskem.

Obteno de matria prima Cloro Eteno Monmero Cloreto de Vinila MVC Sntese do PVC

Eletrlise do cloreto de sdio (sal comum) em meio aquoso (salmoura altamente saturada).

Trs processos comerciais de eletrlise: - Amlgama de Mercrio - Diafragma de Amianto - Membrana

Catodos de Mercrio dissolvem o sdio metlico descarregado. O amlgama de sdio tratado posteriormente com gua, levando formao da soda custica e do gs hidrognio. No anodo produzido o gs cloro. Processo condenado substituio por processos ambientalmente mais adequados.- emisses de mercrio para a gua e para o ar,

Separao fsica do catodo e do anodo por uma parede de amianto, que impede o fluxo de eletricidade ao longo da clula. A clula de amianto por si s no oferece risco ao meio ambiente. Processos de manuseio e disposio so problemticos.

Membrana orgnica, normalmente baseada em polmeros fluorados, separa fisicamente anodo e catodo. Permeabilidade seletiva, permite a passagem dos ons sdio e impede a dos ons cloreto e hidroxila entre as divises da clula. No existe registro de problemas ambientais potenciais.

obtido por meio de processos convencionais da indstria petroqumica:

petrleo, gs natural ou etanol.

Ricas em hidrocarbonetos leves:

etano, propano e butano

Processos de craqueamento (quebra das molculas dos hidrocarbonetos saturados) eteno e propeno

realizada por meio de duas rotas principais: - processo balanceado: a mais amplamente utilizada em escala mundial. - rota do acetileno: teve importncia at meados da dcada de 1960.

Duas rotas de produo do MVC interdependentes, ambas baseadas no produto intermedirio: EDC. Clorao direta:

- Processos de fase lquida: reao se processa a temperaturas na faixa de 50 a 70C e sob presses de 4 a 5 atm. - Processos de fase gasosa: temperatura e a presso variam entre 90 e 130C e 7 e 10 atm.

Oxiclorao.

Nessa

reao o eteno reage com cloreto de hidrognio na presena de oxignio, e cloreto de cobre como catalisador, em temperaturas na faixa de 250 a 350C.

EDC

convergem s para reao de craqueament o MVC

Cloreto de Hidrognio

Balanceado:

-

necessidade de reaproveitar o cloreto de hidrognio liberado na reao de craqueamento do EDC para obteno do MVC.

Fonte: Tecnologia do PVC

Reao do acetileno com cloreto de hidrognio na presena de cloreto de mercrio como catalisador Foi o processo preferencial at a dcada de1960.

Mecanismo de polimerizao via radicais livres Processo de polimerizao em suspenso Processos de polimerizao em emulso e micro-suspenso Processo de polimerizao em massa Processo de polimerizao em soluo

Trs estgios distintos para a formao da cadeia molecular. Estgio de iniciao: decomposio do iniciador sob o efeito de aquecimento, gerando espcies altamente energticas, capazes de interagir com a dupla ligao presente no monmero.

Segundo estgio: Propagao O radical monomrico transfere o radical para outra molcula de monmero, e assim sucessivamente, formando macroradicais

Terceiro estgio: Terminao Estabilizao dos macro-radicais. O processo de terminao pode se dar por processos de desproporcionamento ou combinao.O polmero PVC representado por meio de sua unidade repetitiva n: representa o grau de

+- 80% do PVC consumido no mundo. O MVC disperso na forma de gotas, por agitao vigorosa e na presena de um agente de suspenso. A reao de polimerizao ocorre dentro das gotas em suspenso, por

O carregamento do reator iniciado com: gua desmineralizada, aditivos de polimerizao, dispersantes e iniciadores. incio da reao: Carga do Vcuo no reator

aqueciment o da camisa do reator

monmero cloreto de vinila liquefeito

Principal parmetro para definio do peso molecular da resina a temperatura (50 a 70C) Sendo a converso da reao atingida, geralmente na faixa dos 75 aos 95%, a reao encerrada e o monmero remanescente recuperado. O polmero da consistncia da lama passa por um processo de stripping,

A lama passa por um processo de concentrao via centrifugao. Umidade restante seca em secadores de leito fluidizado. A resina seca ento peneirada para reteno de partculas extremamente grosseiras e armazenada em silos

Fonte: Tecnologia do

Temperatura de polimerizao Sem

outros agentes reativos, o peso molecular do PVC quase que inteiramente determinado pela temperatura de polimerizao. maior a temperatura de polimerizao, menor o peso molecular da resina obtida. temperaturas de polimerizao implicam maiores valores de porosidade de partcula.

Quanto

Menores

Sistema dispersante Tipo de sistema dispersante de extrema importncia, uma vez que controla tanto o tamanho das partculas da resina produzida quanto sua estrutura morfolgica interna. Agitao a agitao responsvel pela estabilidade da suspenso formada e pelo controle do tamanho de partcula da resina obtida. A agitao pode ainda ter influncia significativa na porosidade e na densidade aparente do produto

Nunes, Luciano Rodrigues, concepo e org.; Rodolfo Jr., Antonio, coord. R_t Tecnologia do PVC . So Paulo: ProEditores / Braskem, 2006 448 p Fernandes, E., Glria, A. M. S., Guimares, B. A.. O Setor de sodacloro no Brasil e no mundo. Rio de Janeiro: BNDES Setorial, mar. 2009 n. 29, p. 279-320.