Ce trebuie să știm despre PVC ca material în construcții (I)

Dată fiind prezența atât de frecventă în construcții și în viața noastră, este bine să știm mai multe despre PVC, mai ales că de-a lungul timpului au circulat tot felul de informații, unele adevărate, altele discutabile, iar altele de-a dreptul false. Inclusiv cei care folosesc PVC în lucrările lor trebuie să cunoască mai bine materialul, cum se comportă în anumite condiții, ce performanțe pot asigura pentru succesul lucărilor și ce efecte pot avea asupra beneficiarilor. Aceasta cu atât mai mult cu cât în ultimul timp PVC-ul a cunoscut modificări de formulare, datorită studiilor făcute permanent asupra lui. Mai putem spune că producerea lui poate deveni problematică pe măsură ce scad resursele de petrol și gaze naturale.

Un material remarcabil

PVC-ul (policlorura de vinil) este așadar un polimer solid, alb, destul de fragil în stare pură, sintetizat în 1872 de chimistul german Eugen Baumann, care a lăsat la soare un recipient cu clorură de vinil timp de mai multe săptămâni (polimerizarea monomerului clorură de vinil). Inițial, nu se întrevedea niciun potențial pentru el, deci au fost necesare alte experimente, ale altor chimiști, pentru a-i da o utilizare practică. Ceea ce s-a întâmplat, prin plastifiere cu ajutorul unor aditivi, în 1926. La scară industrială, PVC-ul este obținut din mixuri de gaze naturale condensate, etilenă, distilate din petrol sau gudron de cărbune, cu un consum de energie mai mic sau mai mare, în funcție de calitatea materiei prime. În China, de exemplu, unde se produce peste jumătate din cantitatea mondială de PVC, acesta este obținut preponderent din cărbune, cu multe deșeuri rezultate și catalizator pe bază de mercur, care este foarte toxic, după cum știm. Mari producători sunt, de asemenea, în Japonia, Taiwan, SUA și Europa de Vest.  

PVC-ul este un material căutat datorită proprietăților sale, dincolo de prețul avantajos. Iată cîteva dintre aceste proprietăți:

- Poate fi rigid sau elastic, în funcție de rețeta folosită; în stare elastică (furtun, de pildă), este extrem de rezistent la deformare și la presiune – putem întâlni furtune PVC care rezistă la presiunea de 20 bari și chiar mai mult, dacă este armat. 

- Are o densitate optimă (1,1 – 1,45 g/cmc), raportată la rezistența sa (este mai greu ca lemnul de pildă, dar mult mai rezistent la solicitări mecanice) – ceea ce înseamnă că grevează foarte puțin asupra structurii unei construcții; rezistența mecanică crește odată cu greutatea moleculară.

- Este un material termoplastic, ceea ce poate fi un dezavantaj; rezistența mecanică scade odată cu creșterea temperaturii.

- Este un bun izolator electric (este drept, mai slab decât polietilena și polipropilena), drept pentru care este folosit pentru izolarea cablurilor electrice de tensiune joasă și medie, adică ceea ce folosim în casele noastre în mod obișnuit.

- Este un bun izolator termic – are coeficientul de conductivitate termică între 0,14 și 0,28 W/mK, ceva mai slab decât lemnul, care are coeficientul de circa 0,13; totuși, un profil PVC este gol pe dinăuntru (camere cu aer), ceea ce face ca proprietățile termoizolante ale unei ferestre PVC, în ansamblul său, să crească considerabil.

- Este rezistent la agresiuni chimice – săruri, acizi, baze, grăsimi și alcooli, ceea ce îl face rezistent la efectele corozive ale apelor uzate; în varianta uPVC (neplastifiat), devine rezistent inclusiv la solvenți puternici; dacă este PVC obișnuit, plastifiat, se comportă rezonabil la combustibili sau diluanți pentru vopsea, dar se poate deforma (fără a se dizolva) la unii solvenți precum THF sau acetona. 

- Este rezistent la apă, precum și la microorganismele care afectează multe alte materiale de construcții; din acest motiv, utilizarea în medii umede este curentă.

- Are un comportament bun la radiațiile UV, atunci când au în compoziție anumiți aditivi, ceea ce face ca PVC-ul să fie utilizat cu succes în elemente de construcție și amenajări exterioare.

Plastifianții din PVC

După cum spuneam, PVC-ul pur este destul de fragil; pentru a deveni un material pe care să te poți baza, este aditivat cu stabilizatori termici, stabilizatori UV, plastifianți, substanțe care optimizează comportamentul la impact, rezistența la flacără (întârzierea aprinderii), biocide, pigmenți etc. Rețeta unui sortiment de PVC depinde de produsul final pentru care va fi utilizat. Există formule speciale de PVC cu diferite grade de rigiditate sau puncte forte, în funcție de aditivi - pentru tubulaturi subterane, care stau permanent în umezeală, altele pentru ferestre expuse la soare, pentru pardoseli elastice, pentru furtune ș.a.m.d. Într-un mod specific este produs PVC-ul pentru sticle sau recipiente alimentare, în altul pentru carduri bancare ori pentru obținerea de fibre textile.

Din zona aceasta a aditivilor, în special a plastifianților, au venit și cele mai multe probleme legate de sănătatea utilizatorilor (industria PVC-ului consumă aproape 90% din producția mondială de plastifianți). Ftalații cu greutate moleculară mică, precum DEHP, BBP, DBP și DIBP, folosiți multe decenii ca plastifianți, deci pentru mai multă flexibilitate, au fost dovediți ca perturbatori endocrini, atât pentru copii, cât și pentru adulți, care pot avea probleme de fertilitate. Prin urmare au fost interziși (cel puțin în UE) la fabricarea unor produse precum jucăriile pentru copii sau recipientele pentru alimente, iar în cazul celorlalte produse, cumpărătorii sunt avertizați de prezența aditivilor respectivi. La momentul descoperirii acestor probleme de sănătate, opinia publică a reacționat, astfel încât, de pildă, tâmplăria din PVC a devenit indezirabilă, fiind evitată de unele instituții de învățământ sau sanitare. Totuși, de când au început să fie folosiți ca plastifianți ftalații cu masă moleculară mare (DINP, DIDP), cu un grad mai mare de siguranță, oamenii și-au recăpătat încrederea în acest material. Astfel, există materiale PVC absolut inofensive, recomandate chiar în unitățile de învățământ, alimentare sau sanitare, precum pardoselile PVC, tâmplăria, tapetul etc. Pentru aceasta a fost însă nevoie de educație, legislație și de un control riguros al provenienței materialelor plastice; din păcate, la noi prețul scăzut este în continuare un criteriu important în alegerea materialelor de construcție, ceea ce poate fi periculos pentru sănătate. Brandul, certificatul de conformitate, citirea cu atenție a etichetelor și avertismentelor de la producător sunt extrem de importante.

O altă discuție a fost folosirea stabilizatorilor metalici pentru ca unele produse din PVC să devină flexibile (pardoselile elastice, anumite profile, furtune etc.). La un moment dat, a fost contestată utilizarea cadmiului, drept pentru care s-a renunțat la el, în favoarea unor substanțe sigure, precum BaZn. De asemenea, stabilizatorii de temperatură pe bază de plumb au fost înlocuiți în Uniunea Europeană (mai puțin în alte părți) cu unii pe bază de calciu, care sunt inofensivi. Stabilizatorii termici pe bază de staniu sunt în continuare folosiți; chiar dacă staniul poate fi toxic, cantitatea din PVC este nesemnificativă.

Citește și: Ce trebuie să știm despre PVC ca material în construcții (II)