Polychlorure de vinyle

Lepoly(chlorure de vinyle), connu sous le siglePVC(sigle venant de l'appellation anglaisepolyvinyl chloride), est unpolymèrethermoplastiquedegrande consommation,amorpheou faiblementcristallin, principal représentant de la famillechloropolymères(au début duXXIsiècle, on en produisait environ 22 millions de tonnes, généralement stabilisé avec divers additifs, métalliques notamment).
Il est préparé à partir de deuxmatières premières: lechloregazeux à 57 % et lepétroleà 43 % ; c'est la seulematière plastiqueconstituée par plus de 50 % de matière première d'origine minérale, le chlore gazeux étant obtenu parélectrolysedusel de cuisine(NaCl) provenant essentiellement de mines.
LePVC rigideest surtout utilisé pour la fabrication deprofilés(de fenêtres notamment) ettubesparextrusion. LePVC souple(ouPVCplastifié) sert par exemple dans l'industrie desvêtementset destapisseries, gaines de câbles, revêtements de sols, bâches et membranes de toitures, films...
Deformule chimique—(CH2—CHCl)n—, il est obtenu parpolymérisation radicalairedumonomèrechlorure de vinyle(sigle VCM, formule CH2=CHCl). Le PVC est uncomposé organique.
Le poly(chlorure de vinyle) a étédécouvert par accidentà au moins deux occasions au cours duXIXsiècle, d'abord en1835parHenri Victor Regnaultpuis en1872parEugen Baumann. Dans les deux cas, le polymère est apparu comme un solide blanc dans des bouteilles dechlorure de vinyleaprès exposition à la lumière solaire. Au début duXXsiècle, les chimistes russesIvan Ostromislensky(en)etFritz Klatte(en)ont tous deux tenté d'utiliser le PVC dans des produits commerciaux, mais leurs efforts ne furent pas couronnés de succès à cause des difficultés de transformation du polymère. En 1926,Waldo Semon(en), en collaboration avec la sociétéB.F. Goodrich, a développé une méthode de plastification du PVC en le mélangeant avec desadditifs. Ceci a permis de rendre le matériau plus flexible et plus facile à fabriquer, genèse du succès commercial du PVC.
Historiquement, le chlorure de vinyle était produit par réaction de l'éthylèneavec duchloregazeux dans des installations dites "chloration". D'autres processus chimiques utilisant du chlore gazeux ont comme sous-produit de l'acide chlorhydrique, ll est valorisé aujourd'hui dans des installations dites "oxychloration", il s'agit d'une réaction opposant l'éthylène avec l'acide chlorhydrique, en présence d'oxygène. Le produit intermédiaire des deux processus, ledichloroéthanese transforme en chlorure de vinyle sous l'effet de la chaleur.
Lapolymérisationdu VCM estamorcéepar desradicaux. Il y a deux  procédé les plus courant étantcelui en suspensiondit slurry, l'autre procédé étant le latex qui fournit des résines plus nobles . Divers additifs permettent de contrôler sa polymérisation (amorceurs de polymérisation,shortstoppers,emergency killers, agents gonflants,etc.).
Remarque : le PVC est insoluble dans son monomère.
Certains additifs permettent d'améliorer sa stabilisation chimique, face auxultraviolets, à la chaleur, aux chocs, etc., et stabiliser sa couleur et son aspect. Par exemple, des stabilisateurs dits « HALS » (pourHindered Amines Light Stabilizers) le rendent plus résistant à lalumièreen inhibant l'activité des radicaux libres.
Le PVC peut intégrer de nombreusescharges, qui sont surtout des minéraux tels que lecarbonate de calciumnaturel ou précipité, letalc, lekaolin, ou desmétaux destinés à améliorer ses propriétés mécaniques, son état de surface et aussi à en diminuer le prix de revient. En moyenne, le PVC contient 10 % d'additifs.
Le PVC doit résister à la chaleur ou au feu. Or il est combustible et libère naturellement à 170-180°Cduchlorure d'hydrogèneet dès70°C, du chlorure d'hydrogène lors d'une réaction auto-entretenue une fois qu'elle est amorcée. Des additifs stabilisants empêchent ou limitent cette libération:
Il existe de nombreuses utilisations du PVC dans l'industrie. On trouve principalement quatre types de PVC :
La polymérisation du PVC est irréversible. Certains plastifiants entrant dans sa composition peuvent présenter unrisque pour la santé.
La production de  PVC nécessitant du chlore lors de sa fabrication par électrolyse il y a des sous-produits obligés comme la lessive de soude caustique utilisés pour la production desavon, delessive, d'eau de Javel, d'eau oxygénéeet deperborate de soude. L'électrolyse du NaCl produit également de l'hydrogène gazeuxH2 : 2 NaCl  donne 2 Na +2 H2O =2 NaOH  + H2.  Aujourd'hui il n'y a plus de stockages de chlore car celui ci est utilisé en flux tendu.
Ce polymère se présente sous la forme d'une poudre blanche.
Si le PVC a été autant décrié, c'est parce qu'il est soupçonné de contribuer :
Avant les années 1980, la technique de fabrication du PVC n'assurait pas l'absence de chlorure de vinyle monomère (CVM), qui pouvait atteindre de 200 voire1 000ppm. Son emploi dans la fabrication de canalisation d'eau potableoblige à un contrôle du CVM résiduel sur les canalisations en PVC d'avant 1980 car un certain nombre de cas de dépassement des limites de qualité ont été observés.
On ajoute très souvent au PVC desplastifiants(pour former par exemple desplastisols) afin d'améliorer certaines caractéristiques (souplesse, allongement à la rupture, tenue au froid et aux chocs,etc.) ou de faciliter la mise en œuvre. Le PVC souple (plastifié) représente environ 30 % de la consommation de PVC.
Parmi les plastifiants utilisés, certainsphtalatessont nocifs. Au cours du temps, ils migrent (permanence non assurée, en raison d'une incompatibilité avec la matrice polymère) et se déposent en surface (phénomène d'exsudation) des objets souples en PVC, y compris dans les dispositifs médicaux (anciennespoches de sangnotamment), mais aussi des tuyaux souples de sondes nasogastriques et même les lignes de perfusion(qui ont contaminé de nombreux nouveau-nés)et tuyaux souples utilisés pour transporter des liquides ou gaz. Une fois exsudé, il peut contaminer lesang, leméthanolet diversalcools, de l'eau,etc.ou, le cas échéant, vers des aliments mis en contact avec un emballage PVC(y comprisviades gants en PFV utilisé pour préparer des paniers repas). Pour ces raisons, leur usage est limité dans les jouets par une directive européenne.
D'autres plastifiants sont autorisés, dans la famille desadipatesou même deshuiles végétales(par exemple l'huile de soja). Ils permettent depuis de nombreuses années la fabrication dufilm étirablealimentaire. Cependant, au contact des corps gras des aliments, certains plastifiantshydrophobesmigrent dans lanourriture. D'autres alternatives sont en développement pour remplacer à terme le PVC dans les films alimentaires.
Le PVC est le plus souvent mis en forme par des procédésen continu(extrusion,enduction). L'extrusion est utilisée notamment pour la fabrication des profilés des fenêtres et des tubes en PVC. L'injectionest moins utilisée en raison des risques de dégagement d'acide chlorhydrique, mais de nombreux articles sont cependant produits industriellement : pièces de canalisation, équipements électriques,etc.Pour assembler différentes pièces en PVC, les méthodes les plus couramment utilisées sont lecollageet différentes techniques desoudage, notamment le thermosoudage.
Brûler du poly(chlorure de vinyle) dégage majoritairement de l'acide chlorhydriqueen présence de lavapeur d'eaucontenue dans l'air. À l'heure actuelle, toutes lesusines d'incinérationd'ordures ménagèreshomologuées sont munies de filtres anti-acides, car il y a des chlorures dans de nombreux déchets. Brûler des déchets en plein air est une atteinte grave à l'environnement. En outre, la combustion du PVC génère desdioxinesetfuranesen quantité variable suivant les conditions de combustion.
Pour reconnaître du PVC, il faut porter un fil de cuivre à l'incandescence. Puis il faut mettre ce fil en contact avec l'échantillon de matière plastique puis l'exposer à une flamme. Si celle-ci devient verte, il s'agit généralement de PVC. Les fumées piquent les yeux (dégagement d'acide chlorhydrique HCl) et la flamme s'éteint d'elle-même. VoirTest de Beilstein.
Avant les années 2000, le PVC était jugé comme difficilement recyclable, finissant au mieux endéchargeou incinéré (ou dans l'environnement). En 2000, l'industrie du PVC en Europe a lancé un engagement volontaireVinyl2010visant à créer des filières de collecte et derecyclageadaptées aux différents types dedéchets plastiques. Son volet (2000-2010) a permis de recycler annuellement 260 000tde PVC post-consommation, au lieu des 200 000tprévues initialement, mais une faible part des déchets de PVC.
Deux initiatives « vertes »Recovinylet le développement de procédés de recyclage tels queVinyloopet Texyloopont contribué à cet objectif. Le procédé Vinylooprecycle le pVC (déchets de câbles, profilés, composites..) en séparant ses composants sans passer par le broyage fin.
En 2013, plus de 444 000tde PVC ont été recyclées en Europe, contre 362 000ten 2012.L'engagement volontaire VinylPlus a été reconduit pour 10 ans, pour respecter les objectifs européens 2020, en visant cette fois 800 000tde PVC recyclées par an, avant 2020, objectif non atteint avec environ 730 000 tonnes de PVC recyclées en Europe en 2020, selon l'Industrie.
Ineos (G.B.) est actuellement le plus gros producteur mondial de PVC après le rachat de la production de groupe Solvay.
L'usine Inovyn de Jemeppe sur Sambre en Belgique qui fait partie d'Ineos est l'unité de production la plus importante d'Europe avec 650.000 tonnes de PVC par an
En 2014, la France exportait en moyenne70 000tde PVC (base, plastifié et non-plastifié confondus) par mois, et importait en moyenne25 000t. Le prix moyen observé aux frontières du PVC obtenu par suspension (S-PVC) brut (non additivé) est de 950€/t.