PVC propiedades
El cloruro de polivinilo (PVC) es un termoplástico amorfo de bajo costo, reconocido por su alta rigidez, resistencia a ácidos y álcalis, y su inherente capacidad ignífuga, con una temperatura máxima de servicio continuo en torno a 60 °C / 140 °F. Se presenta en dos formas principales: rígido (sin plastificar, PVC-U) y flexible (con plastificantes, PVC-P), lo que le confiere un amplio rango de aplicaciones industriales.
Composición química
Sección titulada «Composición química»| Componente / Característica | Valor / Especificación |
|---|---|
| Fórmula empírica | (C₂H₃Cl)ₙ |
| Composición elemental típica | 56,7 % Cl, 38,4 % C, 4,9 % H |
| Número CAS | 9002-86-2 |
| Abreviatura normalizada | PVC |
| Tipo de polímero | Termoplástico amorfo |
| Apariencia | Polvo o granza blanca, quebradiza (si no contiene aditivos) |
| Olor | Inodoro |
Propiedades mecánicas
Sección titulada «Propiedades mecánicas»Las propiedades dependen fuertemente de la formulación, en particular del contenido de plastificante. A continuación se muestran valores para PVC rígido (PVC-U) y rangos orientativos para PVC flexible (PVC-P).
Rígido (PVC-U, sin plastificar)
Sección titulada «Rígido (PVC-U, sin plastificar)»| Propiedad | Valor |
|---|---|
| Resistencia a la tracción | 51 MPa / 7 395 psi |
| Módulo de flexión | 3 GPa / 435 ksi |
| Elongación a la rotura | 20–40 % |
| Deformación en el límite elástico | 3,5 % |
| Resistencia al impacto Izod (entallado) | 2–5 kJ/m² / 0,95–2,38 ft·lb/in |
| Dureza superficial Rockwell | RR110 |
Flexible (PVC-P, con plastificante)
Sección titulada «Flexible (PVC-P, con plastificante)»| Propiedad | Rango típico |
|---|---|
| Resistencia a la tracción | 10–21 MPa / 1 450–3 045 psi |
| Módulo de flexión | 0,02–0,2 GPa / 2,9–29 ksi |
| Elongación a la rotura | 150–400 % |
| Resistencia al impacto Izod (entallado) | Sin rotura (NB) en espesores habituales |
Propiedades físicas
Sección titulada «Propiedades físicas»| Propiedad | Valor |
|---|---|
| Densidad | 1,4 g/cm³ / 87,4 lb/ft³ |
| Absorción de agua (24 h, ASTM) | 0,1 % |
| Contracción de moldeo | 0,4 % |
| Índice de oxígeno límite (LOI) | 45 % |
| Clasificación de inflamabilidad UL94 | V-0 |
Propiedades térmicas
Sección titulada «Propiedades térmicas»| Propiedad | Valor |
|---|---|
| Temperatura de transición vítrea (Tg) | 82 °C / 180 °F |
| Rango de fusión (procesamiento) | 150–220 °C / 302–428 °F |
| Temperatura de deflexión bajo carga (HDT, 0,45 MPa) | 70 °C / 158 °F |
| Temperatura de deflexión bajo carga (HDT, 1,80 MPa) | 67 °C / 153 °F |
| Temperatura máxima de servicio continuo | 60 °C / 140 °F |
| Coeficiente de expansión térmica lineal | 6 × 10⁻⁵ /°C / 3,3 × 10⁻⁵ /°F |
| Calor específico (c) | 0,9 kJ/(kg·K) / 0,215 BTU/(lb·°F) |
| Calor efectivo de combustión | 17,95 MJ/kg / 7 720 BTU/lb |
Propiedades eléctricas
Sección titulada «Propiedades eléctricas»| Propiedad | Valor |
|---|---|
| Resistencia dieléctrica | 40 MV/m / 40 kV/mm / 1 016 V/mil |
| Resistividad volumétrica | 10¹⁴ Ω·cm |
| Constante dieléctrica a 1 kHz | 3,1 |
| Factor de disipación a 1 kHz | 0,025 |
Aplicaciones por industria
Sección titulada «Aplicaciones por industria»- Construcción: tuberías para agua fría y saneamiento, perfiles de ventanas, revestimientos, canalones y bajantes.
- Envase y embalaje: botellas para productos no alimentarios, films retráctiles, blísteres y tapones.
- Electricidad y electrónica: aislamiento de cables en formulaciones plastificadas o reticuladas cuando se requiere baja inflamabilidad.
- Productos de consumo: discos fonográficos, tarjetas bancarias, suelas de calzado, revestimientos textiles.
- Sector médico: tubos flexibles para sueros y hemoderivados, bolsas para almacenamiento de fluidos.
- Automoción: perfiles de burletes, protecciones anticorrosivas en bajos de carrocería (plastisoles).
Comparativa con materiales similares
Sección titulada «Comparativa con materiales similares»| Material | Densidad (g/cm³) | Resistencia a tracción (MPa / psi) | Módulo de flexión (GPa / ksi) | Temperatura máx. servicio (°C / °F) | Resistencia química | Coste relativo |
|---|---|---|---|---|---|---|
| PVC-U (rígido) | 1,4 / 87,4 lb/ft³ | 51 / 7 395 | 3 / 435 | 60 / 140 | Buena a ácidos y bases | Bajo |
| CPVC (clorado) | 1,55 / 96,7 lb/ft³ | 55 / 7 975 | 3,2 / 464 | 93 / 200 | Muy buena, incluso a altas temperaturas | Medio |
| PP (polipropileno) | 0,90 / 56,2 lb/ft³ | 30–40 / 4 350–5 800 | 1,2–1,5 / 174–218 | 100 / 212 | Excelente a muchos disolventes, menos a oxidantes | Bajo |
| HDPE (polietileno alta densidad) | 0,95 / 59,3 lb/ft³ | 20–30 / 2 900–4 350 | 0,8–1,0 / 116–145 | 80 / 176 | Muy buena a ácidos y bases, sensible a hidrocarburos | Bajo |
Preguntas frecuentes (FAQ)
Sección titulada «Preguntas frecuentes (FAQ)»¿Cuál es la diferencia entre PVC rígido (PVC-U) y PVC flexible (PVC-P)?
Sección titulada «¿Cuál es la diferencia entre PVC rígido (PVC-U) y PVC flexible (PVC-P)?»El PVC-U tiene una resistencia a la tracción en torno a 51 MPa / 7 395 psi y una elongación del 20‑40 %, mientras que el PVC-P, al incorporar plastificantes, reduce su resistencia a 10‑21 MPa / 1 450‑3 045 psi y eleva la elongación por encima del 150 %, sacrificando rigidez a cambio de alta flexibilidad.
¿Se puede utilizar PVC en instalaciones de agua caliente?
Sección titulada «¿Se puede utilizar PVC en instalaciones de agua caliente?»No de forma recomendada, ya que su temperatura máxima de servicio continuo es de 60 °C / 140 °F y a partir de 80 °C / 176 °F sufre una pérdida de resistencia mecánica significativa. Para agua caliente se emplea CPVC, que soporta hasta 93 °C / 200 °F.
¿Qué significa PVC-U?
Sección titulada «¿Qué significa PVC-U?»La “U” significa “unplasticised” (sin plastificar). El PVC-U es la versión rígida, que mantiene una resistencia al impacto Izod de 2‑5 kJ/m² (0,95‑2,38 ft·lb/in) y un módulo de flexión de 3 GPa / 435 ksi, siendo ideal para aplicaciones estructurales.
¿El PVC es un material ignífugo?
Sección titulada «¿El PVC es un material ignífugo?»Sí, es intrínsecamente ignífugo gracias a su alto contenido de cloro. Presenta un índice de oxígeno límite del 45 % y clasificación UL94 V‑0, lo que significa que se autoextingue al retirar la llama.
¿Cómo afectan los rayos UV al PVC?
Sección titulada «¿Cómo afectan los rayos UV al PVC?»El PVC rígido posee buena resistencia a la radiación UV, aunque exposiciones prolongadas pueden provocar decoloración superficial. Para aplicaciones exteriores se suelen añadir estabilizadores UV o pigmentos (por ejemplo TiO₂) que extienden su vida útil más allá de 10‑15 años sin pérdidas mecánicas importantes.
¿Es el PVC reciclable?
Sección titulada «¿Es el PVC reciclable?»Sí, el PVC es un termoplástico completamente reciclable, con una densidad constante de 1,4 g/cm³ que facilita su separación por flotación. Existen flujos establecidos para reciclar tanto PVC post‑industrial como post‑consumo, y el material reciclado puede reincorporarse en nuevos productos sin comprometer significativamente sus propiedades si se controla la degradación térmica.
Fuentes consultadas
Sección titulada «Fuentes consultadas»- azom.com: https://www.azom.com/article.aspx?ArticleID=770
- engineeringtoolbox.com: https://www.engineeringtoolbox.com/pvc-cpvc-pipes-dimensions-d_795.html
- steelnumber.com: https://www.steelnumber.com/en/steel_composition_eu.php?name_id=199