โพลีไวนิลคลอไรด์

ผงพีวีซีบริสุทธิ์ ไม่มีส่วนผสมของสารเพิ่มความยืดหยุ่น
ชื่อ
ชื่อ IUPAC โพลี(1-คลอโรเอทิลีน) [ 1 ]
ชื่ออื่นๆ โพลีคลอโรเอทิลีน
ตัวระบุ
หมายเลข CAS	9002-86-2
คำย่อ	พีวีซี
ชอีบี	เชบี:53243
เคมสไปเดอร์	ไม่มี
บัตรข้อมูล ECHA	100.120.191
เคกก์	ซี19508
เมช	โพลีไวนิลคลอไรด์
แดชบอร์ด CompTox ( EPA )	DTXSID5025940
คุณสมบัติ
สูตรเคมี	(C 2 H 3 Cl) n [ 2 ]
รูปร่าง	ของแข็งสีขาว เปราะ
กลิ่น	ไม่มีกลิ่น
ความหนาแน่น	1.4 กรัม/ซม³
ความสามารถในการละลายในน้ำ	ไม่ละลาย
ความสามารถในการละลายในเอทานอล	ไม่ละลาย
ความสามารถในการละลายในเตตระไฮโดรฟิวแรน	ละลายได้เล็กน้อย
ความไวต่อสนามแม่เหล็ก (χ)	−10.71×10 −6 (เอสไอ, 22 °C) [ 3 ]
อันตราย
NFPA 704 (สัญลักษณ์รูปเพชรกันไฟ)	1 1 0
ค่าขีดจำกัด (TLV)	10 มก./ ลบ.ม. (สูดดมได้), 3 มก./ ลบ.ม. (หายใจเข้าไปได้) (ค่าเฉลี่ยถ่วงน้ำหนัก)
NIOSH (ขีดจำกัดการสัมผัสต่อสุขภาพของสหรัฐอเมริกา): [ 4 ]
PEL (อนุญาต)	15 มก./ ลบ.ม. (สูดดมได้), 5 มก./ ลบ.ม. (หายใจเข้าไปได้) (ค่าเฉลี่ยถ่วงน้ำหนัก)
เว้นแต่จะระบุไว้เป็นอย่างอื่น ข้อมูลที่ให้ไว้เป็นข้อมูลสำหรับวัสดุในสภาวะมาตรฐาน (ที่อุณหภูมิ 25 °C [77 °F] ความดัน 100 kPa) ข้อมูลอ้างอิงในกล่องข้อมูล

โพลีไวนิลคลอไรด์ (หรือ ^{เรียก}อีกอย่างว่าโพลี(ไวนิลคลอไรด์) [ ^{6 ] [ 7 ]}ภาษาพูด : ไวนิล^{[ 8 ]}หรือโพลีไวนิล ; ตัวย่อ: PVC ^{[ 8 ]} ) เป็นพอ ลิเมอร์ สังเคราะห์ พลาสติกที่ผลิตมากเป็นอันดับสามของโลก(รองจากโพลีเอทิลีนและโพลีโพรพีลีน ) มีการผลิต PVC ประมาณ 40 ล้านตันต่อปี^{[ 9 ]}

PVC มีทั้งแบบแข็ง (บางครั้งย่อว่า RPVC) และแบบยืดหยุ่น PVC แบบแข็งใช้ในการก่อสร้างสำหรับท่อ ประตู และหน้าต่าง นอกจากนี้ยังใช้ในการทำขวดพลาสติก บรรจุภัณฑ์ และบัตรธนาคารหรือบัตรสมาชิก การเติมพลาสติไซเซอร์ทำให้ PVC นุ่มและยืดหยุ่นมากขึ้น ใช้ในงานประปา ฉนวนสายไฟฟ้า พื้น ป้าย แผ่นเสียงผลิตภัณฑ์เป่าลม และวัสดุทดแทนยาง^{[ 10 ]}เมื่อผสมกับฝ้ายหรือลินิน จะใช้ในการผลิต ผ้าใบ

โพลีไวนิลคลอไรด์เป็นของแข็งสีขาวเปราะ ละลายได้ในคีโตน^ตัวทำละลายคลอรีน ไดเมทิลฟอร์มาไมด์ THF และDMAc [ ^{11 ]}

PVC ได้รับการสังเคราะห์ขึ้นในปี พ.ศ. 2415 โดยนักเคมีชาวเยอรมันEugen Baumannหลังจากการตรวจสอบและทดลองอย่างยาวนาน^{[ 12 ]}โพลิเมอร์ปรากฏเป็นของแข็งสีขาวภายในขวดไวนิลคลอไรด์ซึ่งถูกทิ้งไว้บนชั้นวางที่กำบังจากแสงแดดเป็นเวลาสี่สัปดาห์

ในช่วงต้นศตวรรษที่ 20 นักเคมีชาวรัสเซียIvan OstromislenskyและFritz Klatteจากบริษัทเคมี Griesheim-Elektron ของเยอรมนี ต่างพยายามใช้ PVC ในผลิตภัณฑ์เชิงพาณิชย์ แต่ความยากลำบากในการแปรรูปพอลิเมอร์ที่แข็งและเปราะบางบางครั้งทำให้ความพยายามของพวกเขาต้องล้มเหลวWaldo Semonและบริษัท BF Goodrichได้พัฒนากระบวนการทำให้ PVC อ่อนตัวลง ในปี 1926 โดยการผสมกับสารเติมแต่งต่างๆ^{[ 13 ]}รวมถึงการใช้ไดบิวทิลฟทาเลตในปี 1933 ^{[ 14 ]}

โพลีไวนิลคลอไรด์ผลิตขึ้นโดยการพอลิเมอไรเซชันของโมโนเมอร์ไวนิลคลอไรด์ (VCM) ดังที่แสดงไว้^{[ 15 ]}

ประมาณ 80% ของการผลิตเกี่ยวข้องกับ การพอลิเมอไรเซ ชันแบบแขวนลอยการพอลิเมอไรเซชันแบบอิมัลชันคิดเป็นประมาณ 12% และการพอลิเมอไรเซชันแบบกลุ่มคิดเป็น 8% การพอลิเมอไรเซชันแบบแขวนลอยผลิตอนุภาคที่มีเส้นผ่านศูนย์กลางเฉลี่ย 100–180 μm ในขณะที่การพอลิเมอไรเซชันแบบอิมัลชันให้อนุภาคขนาดเล็กกว่ามาก โดยมีขนาดเฉลี่ยประมาณ 0.2 μm VCMและน้ำจะถูกนำเข้าสู่เครื่องปฏิกรณ์พร้อมกับตัวเริ่มต้นการพอลิเมอไรเซชันและสารเติมแต่งอื่นๆ สารในภาชนะปฏิกิริยาจะถูกอัดความดันและผสมอย่างต่อเนื่องเพื่อรักษาสภาพการแขวนลอยและเพื่อให้แน่ใจว่าขนาดอนุภาคของเรซิน PVC มีความสม่ำเสมอ ปฏิกิริยานี้เป็นปฏิกิริยาคายความร้อนดังนั้นจึงต้องมีการระบายความร้อน เนื่องจากปริมาตรลดลงในระหว่างปฏิกิริยา (PVC มีความหนาแน่นมากกว่า VCM) จึงมีการเติมน้ำลงในส่วนผสมอย่างต่อเนื่องเพื่อรักษาสภาพการแขวนลอย^{[ 9 ]}

พอ ลิเมอร์ชนิด นี้ มีโครงสร้างเป็นเส้นตรงและแข็งแรง โมโน เมอร์ส่วนใหญ่เรียงตัวแบบหัวต่อหาง หมายความว่าคลอไรด์จะอยู่บนอะตอมคาร์บอนสลับกัน PVC มีโครงสร้างทางเคมีแบบอะแทคติก เป็นหลัก ซึ่งหมายความว่าโครงสร้างทางเคมี สัมพัทธ์ ของอะตอมคลอไรด์นั้นเป็นแบบสุ่มความเป็นซินดิโอแทคติก ในระดับหนึ่ง ของสายโซ่ทำให้เกิดผลึกเล็กน้อยประมาณไม่กี่เปอร์เซ็นต์ ซึ่งมีอิทธิพลต่อคุณสมบัติของวัสดุ

คลอรีนคิดเป็นประมาณ 57% ของมวลของ PVC การมีอยู่ของกลุ่มคลอไรด์ทำให้พอลิเมอร์มีคุณสมบัติที่แตกต่างจากพอลิเอทิลีนซึ่งเป็น วัสดุที่มีโครงสร้างคล้ายกัน ^{[ 16 ]} ความหนาแน่นของ PVC อยู่ที่ 1.4 g/cm³ ^ซึ่งสูงกว่าพลาสติกที่มีโครงสร้างคล้ายกัน เช่น พอลิเอทิลีน (0.88–0.96 g/cm³ ⁾และพอลิเมทิลเมทาคริเลต (1.18 g/ ^cm³ )

กำลังการผลิต PVC ของโลกราวครึ่งหนึ่งอยู่ในประเทศจีน แม้ว่าโรงงานผลิต PVC ของจีนหลายแห่งจะปิดตัวลงเนื่องจากปัญหาการปฏิบัติตามกฎระเบียบด้านสิ่งแวดล้อมและกำลังการผลิตที่ไม่เพียงพอ ผู้ผลิต PVC รายใหญ่ที่สุดในปี 2018 คือShin-Etsu Chemicalของญี่ปุ่นโดยมีส่วนแบ่งการตลาดทั่วโลกประมาณ 30% ^{[ 17 ]}

ผลิตภัณฑ์จากกระบวนการพอลิเมอไรเซชันคือ PVC ที่ไม่ได้ดัดแปลง ก่อนที่ PVC จะสามารถนำไปผลิตเป็นผลิตภัณฑ์สำเร็จรูปได้ จะต้องมีการแปลงเป็นสารประกอบโดยการเติมสารเติมแต่ง (แต่ไม่จำเป็นต้องมีทั้งหมดต่อไปนี้) เช่นสารกันความร้อนสารกันรังสียูวีสารทำให้พลาสติกอ่อนตัว สารช่วยในการแปรรูป สารปรับปรุงแรงกระแทก สารปรับปรุงความร้อน สารเติมเต็มสารหน่วงไฟสารฆ่าเชื้อ สารทำให้เกิดฟอง และสารระงับควัน และอาจรวมถึงเม็ดสีด้วย^{[ 18 ]}

การเลือกสารเติมแต่งที่ใช้สำหรับผลิตภัณฑ์สำเร็จรูป PVC นั้นถูกควบคุมโดยข้อกำหนดด้านประสิทธิภาพต้นทุนของข้อกำหนดการใช้งานขั้นสุดท้าย (ท่อใต้ดิน กรอบหน้าต่าง ท่อน้ำเกลือ และพื้น ล้วนมีส่วนผสมที่แตกต่างกันมากเพื่อให้เหมาะสมกับข้อกำหนดด้านประสิทธิภาพ) ก่อนหน้านี้โพลีคลอริเนเต็ดไบฟีนิล (PCBs) ถูกเติมลงในผลิตภัณฑ์ PVC บางชนิดเพื่อใช้เป็นสารหน่วงไฟและสารทำให้คงตัว^{[ 19 ]}

ในบรรดาพลาสติกทั่วไป PVC มีเอกลักษณ์เฉพาะตัวในการยอมรับพลาสติไซเซอร์ในปริมาณมาก โดยมีการเปลี่ยนแปลงคุณสมบัติทางกายภาพอย่างค่อยเป็นค่อยไปจากของแข็งที่แข็งตัวไปเป็นเจลที่อ่อนนุ่ม^{[ 20 ]}และพลาสติไซเซอร์เกือบ 90% ที่ผลิตทั้งหมดถูกนำไปใช้ในการผลิต PVC ที่ยืดหยุ่นได้^{[ 21 ] [ 22 ]}ส่วนใหญ่ใช้ในฟิล์มและปลอกสายเคเบิล^{[ 23 ]} PVC ที่ยืดหยุ่นได้อาจประกอบด้วยพลาสติไซเซอร์มากกว่า 85% โดยมวล อย่างไรก็ตาม PVC ที่ไม่เติมพลาสติไซเซอร์ (UPVC) ไม่ควรมีพลาสติไซเซอร์เลย^{[ 24 ]}

สารพลาสติไซเซอร์ที่ใช้กันทั่วไปใน PVC คือ พทาเลต ซึ่งเป็นไดเอสเทอร์ของกรดพทาลิกพทาเลตสามารถแบ่งออกเป็นประเภทสูงและต่ำ ขึ้นอยู่กับน้ำหนักโมเลกุล พทาเลตประเภทต่ำ เช่นบิส(2-เอทิลเฮกซิล) พทาเลต (DEHP) และไดบิวทิลพทาเลต (DBP) มีความเสี่ยงต่อสุขภาพเพิ่มขึ้นและโดยทั่วไปกำลังถูกทยอยเลิกใช้ พทาเลตที่มีน้ำหนักโมเลกุลสูง เช่นไดไอโซโนนิลพทาเลต (DINP) และไดไอโซเดซิลพทาเลต (DIDP) โดยทั่วไปถือว่าปลอดภัยกว่า^{[ 22 ]}

แม้ว่า DEHP จะได้รับการอนุมัติทางการแพทย์สำหรับการใช้ในอุปกรณ์ทางการแพทย์มาหลายปีแล้ว แต่รัฐสภาสหรัฐฯ ได้สั่งห้ามใช้ในผลิตภัณฑ์สำหรับเด็กอย่างถาวรในปี 2551 ^{[ 25 ]}การผสมผสานระหว่าง PVC และ DEHP ได้พิสูจน์แล้วว่าเหมาะสมอย่างยิ่งสำหรับการทำถุงเลือด เนื่องจาก DEHP ช่วยรักษาเสถียรภาพของเซลล์เม็ดเลือดแดง ลด ภาวะเม็ดเลือดแดงแตก ( hemolysis ) อย่างไรก็ตาม DEHP กำลังเผชิญกับแรงกดดันที่เพิ่มขึ้นในยุโรปการประเมินความเสี่ยงที่อาจเกิดขึ้นที่เกี่ยวข้องกับพทาเลต โดยเฉพาะอย่างยิ่งการใช้ DEHP ในอุปกรณ์ทางการแพทย์ PVC อยู่ภายใต้การทบทวนทางวิทยาศาสตร์และนโยบายโดยหน่วยงานของสหภาพยุโรป และเมื่อวันที่ 21 มีนาคม 2553 ได้มีการนำข้อกำหนดการติดฉลากเฉพาะมาใช้ทั่วสหภาพยุโรปสำหรับอุปกรณ์ทั้งหมดที่มีพทาเลตที่จัดอยู่ในประเภท CMR (สารก่อมะเร็ง สารก่อกลายพันธุ์ หรือสารพิษต่อระบบสืบพันธุ์) ^{[ 26 ]}ฉลากนี้มีจุดมุ่งหมายเพื่อให้ผู้เชี่ยวชาญด้านการดูแลสุขภาพสามารถใช้อุปกรณ์นี้ได้อย่างปลอดภัย และหากจำเป็น ให้ใช้มาตรการป้องกันที่เหมาะสมสำหรับผู้ป่วยที่มีความเสี่ยงต่อการได้รับสารมากเกินไป^{[ 27 ]}

สารทำให้คงตัว BaZn ประสบความสำเร็จในการแทนที่สารทำให้คงตัวที่ใช้แคดเมียมในยุโรปในการใช้งาน PVC กึ่งแข็งและยืดหยุ่นหลายประเภท^{[ 28 ]}

ในยุโรป โดยเฉพาะเบลเยียม มีความมุ่งมั่นที่จะกำจัดแคดเมียม (ซึ่งก่อนหน้านี้ใช้เป็นส่วนประกอบของสารกันความร้อนในโปรไฟล์หน้าต่าง) และทยอยเลิกใช้สารกันความร้อนที่มีส่วนประกอบของตะกั่ว (เช่นที่ใช้ในท่อและโปรไฟล์) เช่น ออโตไดอะโครเมตเหลวและแคลเซียมโพลีไฮโดรคัมเมตภายในปี 2015 ตามรายงานฉบับสุดท้ายของVinyl 2010 [ ^{29 ] แคดเมียมถูกกำจัดออกไปทั่วทั้ง ยุโรป}ภายในปี 2007 การทดแทนสารกันความร้อนที่มีส่วนประกอบของตะกั่วอย่างต่อเนื่องได้รับการยืนยันในเอกสารเดียวกัน โดยแสดงให้เห็นถึงการลดลง 75% ตั้งแต่ปี 2000 และยังคงดำเนินต่อไป สิ่งนี้ได้รับการยืนยันโดยการเติบโตที่สอดคล้องกันของสารกันความร้อนที่มีส่วนประกอบของแคลเซียม ซึ่งใช้เป็นทางเลือกแทนสารกันความร้อนที่มีส่วนประกอบของตะกั่ว มากขึ้นเรื่อยๆ ทั้งในและนอกยุโรป^{[ 9 ]}

PVC มีความไวต่อความร้อนมากกว่าโพลิเมอร์เชิงพาณิชย์อื่นๆ จุดเริ่มต้นของการเสื่อมสภาพอยู่ที่ประมาณ 250 °C ในขณะที่โพลีเอทิลีนมีความเสถียรถึง 400 °C ^{[ 30 ]} สาร กันความร้อนช่วยลดการสูญเสีย HClมีการใช้สารต่างๆ มากมาย รวมถึงอนุพันธ์ของโลหะหนัก (ตะกั่ว แคดเมียม) ที่ใช้กันมาแต่เดิม สบู่โลหะ (เกลือโลหะของกรดไขมันเช่นแคลเซียมสเตียเรต ) เป็นที่นิยมใช้ในงาน PVC ที่ยืดหยุ่นได้^{[ 9 ]}

PVC เป็นพอ ลิเมอร์ เทอร์โมพลาสติกคุณสมบัติของมันมักจะแบ่งตาม PVC แบบแข็งและแบบยืดหยุ่น^{[ 31 ]}

หมายเหตุ

ความเสถียรต่อความร้อนของ PVC ดิบนั้นต่ำมาก ดังนั้นการเติมสารกันความร้อนในระหว่างกระบวนการจึงจำเป็นเพื่อให้มั่นใจถึงคุณสมบัติของผลิตภัณฑ์ PVC ผลิตภัณฑ์แบบดั้งเดิมมีอุณหภูมิใช้งานสูงสุดประมาณ 60 °C (140 °F) เมื่อเริ่มเกิดการเสียรูปเนื่องจากความร้อน^{[ 36 ]}ในฐานะที่เป็นเทอร์โมพลาสติก PVC มีคุณสมบัติเป็นฉนวนโดยธรรมชาติที่ช่วยลดการเกิดการควบแน่นและต้านทานการเปลี่ยนแปลงอุณหภูมิภายในสำหรับของเหลวร้อนและเย็น^{[ 36 ]}

ประมาณครึ่งหนึ่งของเรซิน PVC ที่ผลิตทั่วโลกในแต่ละปีถูกนำไปใช้ในการผลิตท่อสำหรับงานเทศบาลและอุตสาหกรรม^{[ 37 ]}ในตลาดเจ้าของบ้านส่วนตัว คิดเป็น 66% ของตลาดครัวเรือนในสหรัฐอเมริกา และในการใช้งานท่อระบายน้ำเสียในครัวเรือน คิดเป็น 75% ^{[ 38 ] [ 39 ]}ท่อ PVC ที่ฝังใต้ดินทั้งในระบบน้ำและท่อระบายน้ำเสียที่มีเส้นผ่านศูนย์กลาง 100 มม. (4 นิ้ว) ขึ้นไป มักจะเชื่อมต่อกันโดยใช้ข้อต่อที่ปิดผนึกด้วยปะเก็น ปะเก็นชนิดที่ใช้กันทั่วไปในอเมริกาเหนือคืออีลาสโตเมอร์เสริมโลหะ ซึ่งโดยทั่วไปเรียกว่าระบบปิดผนึก Rieber ^{[ 40 ]}

PVC มักใช้เป็นฉนวนหุ้มสายเคเบิลไฟฟ้า PVC ถูกเลือกใช้เนื่องจากมีคุณสมบัติเป็นฉนวนไฟฟ้าที่ดี ขึ้นรูปง่ายและทนต่อการเผาไหม้^{[ 41 ]}

ในกรณีเกิดเพลิงไหม้ PVC สามารถก่อให้เกิด ค วันไฮโดรเจนคลอไรด์ได้ โดยคลอรีนจะช่วยกำจัดอนุมูลอิสระทำให้สายไฟเคลือบ PVC ทนไฟได้ แม้ว่าควันไฮโดรเจนคลอไรด์อาจก่อให้เกิดอันตรายต่อสุขภาพได้เช่นกัน แต่จะละลายในความชื้นและสลายตัวบนพื้นผิว โดยเฉพาะในบริเวณที่มีอากาศเย็นพอที่จะหายใจได้ จึงจะไม่ถูกสูดดมเข้าไป^{[ 42 ]}

PVC ถูกนำมาใช้กันอย่างแพร่หลายและเป็นจำนวนมากในอุตสาหกรรมการก่อสร้าง^{[ 9 ]}ตัวอย่างเช่นแผ่นผนังไวนิลถูกนำมาใช้อย่างกว้างขวางในฐานะวัสดุที่ดูแลรักษาง่ายที่เป็นที่นิยม โดยเฉพาะในไอร์แลนด์สหราชอาณาจักร สหรัฐอเมริกา และแคนาดา วัสดุนี้มีให้เลือกหลายสีและพื้นผิว รวมถึงพื้นผิวลายไม้แบบภาพถ่าย และใช้เป็นวัสดุทดแทนไม้ทาสี ส่วนใหญ่ใช้สำหรับกรอบหน้าต่างและขอบหน้าต่างเมื่อติดตั้งกระจกฉนวนในอาคารใหม่ หรือเพื่อทดแทนหน้าต่างกระจกชั้นเดียวแบบเก่า เนื่องจากไม่สลายตัวและทนต่อสภาพอากาศ

การใช้งานอื่นๆ ได้แก่แผ่นปิดชายคาและแผ่นปิดผนังหรือแผ่นกันฝนวัสดุนี้ได้เข้ามาแทนที่การใช้เหล็กหล่อสำหรับงานประปาและการระบายน้ำ เกือบทั้งหมด โดยใช้สำหรับท่อระบายของเสีย ท่อระบายน้ำรางน้ำและท่อระบายน้ำฝน PVC มีคุณสมบัติทนทานต่อสารเคมี แสงแดด และการออกซิเดชันจากน้ำได้ดี^{[ 43 ]}

โพลีไวนิลคลอไรด์ (PVC) ผลิตเป็นแผ่นเรียบที่มีความหนาและสีหลากหลาย เมื่อเป็นแผ่นเรียบแล้ว มักมีการขยายตัวของ PVC เพื่อสร้างช่องว่างภายในวัสดุ ทำให้มีความหนาเพิ่มขึ้นโดยไม่เพิ่มน้ำหนักและต้นทุนเพิ่มขึ้นเพียงเล็กน้อย (ดูแผ่นโฟม PVC แบบเซลล์ปิด ) แผ่น PVC จะถูกตัดโดยใช้เลื่อยและอุปกรณ์ตัดแบบหมุน

PVC ที่ผ่านการทำให้เป็นพลาสติกยังใช้ในการผลิตฟิล์มบางๆ สี หรือใส ที่ มีกาวในตัว ซึ่งเรียกง่ายๆ ว่า "ไวนิล" ฟิล์มเหล่านี้มักจะถูกตัดด้วยเครื่องตัดพล็อ ตเตอร์ ที่ควบคุมด้วยคอมพิวเตอร์ (ดูเครื่องตัดไวนิล ) หรือพิมพ์ด้วยเครื่องพิมพ์ขนาดใหญ่ แผ่นและฟิล์มเหล่านี้ใช้ในการผลิต ผลิตภัณฑ์ป้ายโฆษณาเชิงพาณิชย์หลากหลายชนิดไวนิลแรปหรือแถบตกแต่งสำหรับยานพาหนะเพื่อความสวยงามหรือเพื่อการโฆษณาแบบแรปและสติกเกอร์อเนกประสงค์^{[ 44 ]}

ผ้า PVCมีคุณสมบัติกันน้ำใช้ประโยชน์จากคุณสมบัติกันสภาพอากาศในเสื้อโค้ท อุปกรณ์สกี รองเท้า เสื้อแจ็คเก็ตและ ผ้า กันเปื้อน^{[ 45 ]} โดยทั่วไปแล้ว ไหล่ของเสื้อแจ็คเก็ตแบบ Donkeyจะทำจาก PVC เสื้อผ้าสะท้อนแสง ในยุคแรกๆ ก็ทำจาก PVC เช่นกัน

พื้นที่ใช้งานหลักสองประการสำหรับ สารประกอบ PVC ที่ ใช้ครั้งเดียวซึ่งได้รับการอนุมัติทางการแพทย์ ได้แก่ ภาชนะที่มีความยืดหยุ่นและท่อ: ภาชนะที่ใช้สำหรับเลือดและส่วนประกอบของเลือด สำหรับการเก็บปัสสาวะหรือผลิตภัณฑ์สำหรับการผ่าตัดเปิดช่องทวารหนัก และท่อที่ใช้สำหรับชุดเก็บเลือดและให้เลือด สายสวน ชุดบายพาสหัวใจและปอด ชุดฟอกไต เป็นต้น ในยุโรป การบริโภค PVC จากอุปกรณ์ทางการแพทย์มีประมาณ 85,000 ตันต่อปี เกือบหนึ่งในสามของอุปกรณ์ทางการแพทย์ที่ทำจากพลาสติกนั้นทำจาก PVC ^{[ 46 ]}

PVC ได้ถูกนำไปใช้กับสิ่งของต่างๆ เช่น ขวด^{[ 47 ]} ฟิล์มบรรจุภัณฑ์^{[ 47 ]}บรรจุภัณฑ์แบบแผงพลาสติก^{[ 47 ]}ฟิล์มยืด [ 47 ^{] และซีล}บนฝาโลหะ

PVC อาจถูกอัดขึ้นรูปภายใต้แรงดันเพื่อหุ้มลวดสลิงและสายเคเบิลสำหรับเครื่องบินที่ใช้สำหรับการใช้งานทั่วไป ลวดสลิงเคลือบ PVC นั้นง่ายต่อการใช้งาน ทนต่อการกัดกร่อนและการเสียดสี และอาจมีการกำหนดรหัสสีเพื่อเพิ่มการมองเห็น พบได้ในอุตสาหกรรมและสภาพแวดล้อมที่หลากหลายทั้งในร่มและกลางแจ้ง^{[ 48 ]}

PVC ขึ้นรูปใช้ในการผลิตแผ่นเสียงหรือ "แผ่นเสียงไวนิล"ท่อ PVC เป็นทางเลือกที่ราคาถูกกว่าท่อโลหะที่ใช้ในการผลิตเครื่องดนตรี ดังนั้นจึงเป็นทางเลือกที่นิยมใช้ในการผลิตเครื่องดนตรีประเภทเป่าลม ซึ่งมักใช้เพื่อความบันเทิงหรือเครื่องดนตรีที่หายาก เช่น ฟลุตคอนทราเบสเครื่องดนตรีที่สร้างจากท่อ PVC เกือบทั้งหมดคือธองโกโฟนซึ่งเป็นเครื่องดนตรีประเภทตีที่เล่นโดยการตบที่ท่อที่เปิดอยู่ด้วยรองเท้าแตะหรือสิ่งของที่คล้ายกัน^{[ 49 ]}นอกจากนี้ PVC ยังใช้เป็นวัตถุดิบในการเคลือบใต้ท้องรถยนต์อีกด้วย^{[ 50 ]}

PVC สามารถปรับเปลี่ยนได้อย่างมีประโยชน์โดยการคลอริเนชัน ซึ่งจะเพิ่มปริมาณคลอรีนให้สูงถึง 67% หรือสูงกว่านั้นโพลีไวนิลคลอไรด์คลอริเนต (CPVC) ตามที่เรียกกัน ผลิตโดยการคลอริเนตสารละลายในน้ำของอนุภาค PVC ที่แขวนลอย ตามด้วยการฉายแสง UVซึ่งจะเริ่มต้นการคลอริเนชันแบบอนุมูลอิสระ^{[ 9 ]}

PVC ที่มีความยืดหยุ่นและผ่านกระบวนการทำให้เป็นพลาสติกสามารถติดด้วยกาวชนิดพิเศษ ซึ่งมักเรียกว่ากาวตัวทำละลายเนื่องจากตัวทำละลายเป็นส่วนประกอบหลัก^{[ 51 ]} อาจเติม PVC หรือ เรซิน โพลียูรีเทนเพื่อเพิ่มความหนืด ช่วยให้กาวเติมช่องว่าง เร่งการแข็งตัว และลดการหดตัวและความเครียดภายใน^{[ 52 ]}ความหนืดสามารถเพิ่มขึ้นได้อีกโดยการเติมซิลิกาฟูมเป็นสารเติม เต็ม เนื่องจากโมเลกุลถูกเคลื่อนย้ายโดยตัวทำละลายและพอลิเมอร์ PVC ที่เคลื่อนที่จะเชื่อมโยงกันที่รอยต่อ กระบวนการนี้จึงเรียกว่าการเชื่อมหรือการ เชื่อมเย็น

PVC สามารถผลิตได้โดยใช้พลาสติไซเซอร์หลายชนิด การเคลื่อนย้ายของพลาสติไซเซอร์จากส่วนไวนิลเข้าไปในกาวอาจทำให้ความแข็งแรงของรอยต่อลดลง หากกังวลเรื่องนี้ ควรทดสอบความต้านทานของกาวต่อพลาสติ ไซเซอร์ กาว ไนไตรล์ยางมักใช้กับฟิล์ม PVC ที่ยืดหยุ่นได้ เนื่องจากเป็นที่ทราบกันดีว่าทนต่อพลาสติไซเซอร์ สูตรกาวอีพ็อกซี่บางสูตรสามารถให้การยึดเกาะที่ดีกับพื้นผิว PVC ที่ยืดหยุ่นได้^{[ 53 ]}สูตรทั่วไปของกาวตัวทำละลายทั่วไปอาจประกอบด้วยเอทิลอะซิเตต 10–50%, อะซิโตน 8–16%, บิวทาโนน (เมทิลเอทิลคีโตน, MEK) 12–50%, เมทิลอะซิเตต 0–18% , โพลียู รีเทน 12–30% และโทลูอีน 0-10 % ^{[ 54 ] [ 55 ]}หรืออาจเติมเมทิลไอโซบิวทิลคีโตนหรือเตตระไฮโดรฟิวแรน เป็นตัวทำละลาย สารประกอบอินทรีย์ดีบุกเป็นสารทำให้คงตัว และ ไดออกทิลฟทาเลตเป็น สารทำให้ พลาสติกอ่อนตัว^{[ 56 ]}

ฟทาเลตซึ่งถูกรวมเข้าในพลาสติกในฐานะสารทำให้พลาสติกอ่อนตัว คิดเป็นประมาณ 70% ของตลาดสารทำให้พลาสติกอ่อนตัวในสหรัฐอเมริกา ฟทาเลตถูกออกแบบมาให้ไม่ยึดติดกับเมทริกซ์ของพอลิเมอร์ด้วยพันธะโควาเลนต์ ทำให้ไวต่อการชะล้างสูง ฟทาเลตมีอยู่ในพลาสติกในปริมาณมาก ตัวอย่างเช่น อาจมีส่วนประกอบมากถึง 40% โดยน้ำหนักในถุงน้ำเกลือทางการแพทย์ และมากถึง 80% โดยน้ำหนักในท่อทางการแพทย์ ^{[ 57 ] ผลิตภัณฑ์ไวนิลมีอยู่ทั่วไป รวมถึงของเล่น [ 58 ]}ภายในรถยนต์ ม่านอาบน้ำ และพื้น และในตอนแรกจะปล่อยก๊าซเคมีออกสู่อากาศ การศึกษาบางชิ้นระบุว่าการปล่อยก๊าซของสารเติมแต่งนี้อาจก่อให้เกิดปัญหาสุขภาพ และส่งผลให้มีการเรียกร้องให้ห้ามใช้ DEHP ในม่านอาบน้ำ รวมถึงการใช้งานอื่นๆ ด้วย^{[ 59 ]}

ในปี พ.ศ. 2547 ทีมวิจัยร่วมระหว่างสวีเดนและเดนมาร์กพบความสัมพันธ์ทางสถิติระหว่างอาการแพ้ในเด็กกับระดับ DEHP และ BBzP ( บิวทิลเบนซิลพทาเลต ) ในอากาศภายในอาคาร ซึ่งเป็นสารที่ใช้ในพื้นไวนิล^{[ 60 ]}ในเดือนธันวาคม พ.ศ. 2549 สำนักงานเคมีภัณฑ์แห่งยุโรปของคณะกรรมาธิการยุโรปได้เผยแพร่ร่างสุดท้ายของการประเมินความเสี่ยงของ BBzP ซึ่งพบว่า "ไม่มีข้อกังวล" เกี่ยวกับการสัมผัสของผู้บริโภค รวมถึงการสัมผัสของเด็ก^{[ 61 ]}

ก่อนหน้านี้มีการเติมสารประกอบ ตะกั่วลงใน PVC อย่างแพร่หลายเพื่อปรับปรุงความสามารถในการใช้งานและความเสถียร แต่พบว่ามีการซึมเข้าสู่น้ำดื่มจากท่อ PVC ^{[ 62 ]}

ในยุโรป การใช้สารทำให้คงตัวที่มีตะกั่วเป็นส่วนประกอบได้ถูกยกเลิกไปแล้ว ความมุ่งมั่นโดยสมัครใจ ของ VinylPlusซึ่งเริ่มต้นในปี 2000 ทำให้สมาชิกสมาคมผู้ผลิตสารทำให้คงตัวแห่งยุโรป (ESPA) ดำเนินการเปลี่ยนสารทำให้คงตัวที่มีตะกั่วเป็นส่วนประกอบให้เสร็จสมบูรณ์ในปี 2015 ^{[ 63 ] [ 64 ]}

ในช่วงต้นทศวรรษ 1970 ความเป็นสารก่อมะเร็งของไวนิลคลอไรด์ (โดยทั่วไปเรียกว่าไวนิลคลอไรด์โมโนเมอร์หรือ VCM) ถูกเชื่อมโยงกับโรคมะเร็งในคนงานในอุตสาหกรรมโพลีไวนิลคลอไรด์ โดยเฉพาะอย่างยิ่งคนงานในแผนกพอลิเมอไรเซชันของ โรงงาน BF Goodrichใกล้เมืองลุยส์วิลล์ รัฐเคนตักกี้ ได้รับการวินิจฉัยว่าเป็น มะเร็งหลอดเลือดตับหรือที่รู้จักกันในชื่อเฮมันจิโอซาร์ โคมา ซึ่งเป็น โรค หายาก ^{[ 65 ]}ตั้งแต่นั้นมา การศึกษาคนงาน PVC ในออสเตรเลีย อิตาลี เยอรมนี และสหราชอาณาจักร ล้วนเชื่อมโยงมะเร็งจากการทำงานบางประเภทกับการสัมผัสกับไวนิลคลอไรด์ และเป็นที่ยอมรับกันว่าVCMเป็นสารก่อมะเร็ง^{[ 9 ]}

เมื่อเผาไหม้ PVC จะเกิดกรดไฮโดรคลอริกน้ำ และคาร์บอนไดออกไซด์

การศึกษาเกี่ยวกับการเผาขยะในครัวเรือนบ่งชี้ว่าการเกิดไดออกซินเพิ่มขึ้นอย่างต่อเนื่องเมื่อความเข้มข้นของ PVC เพิ่มขึ้น^{[ 66 ]}ตามข้อมูลสินค้าคงคลังไดออกซินของ US EPA ไฟไหม้ในหลุมฝังกลบมีแนวโน้มที่จะเป็นแหล่งกำเนิดไดออกซินสู่สิ่งแวดล้อมที่ใหญ่กว่ามาก การสำรวจการศึกษาระหว่างประเทศระบุความเข้มข้นของไดออกซินสูงในพื้นที่ที่ได้รับผลกระทบจากการเผาขยะแบบเปิด และการศึกษาที่พิจารณารูปแบบโฮโมล็อกพบว่าตัวอย่างที่มีความเข้มข้นของไดออกซินสูงสุดนั้น "เป็นแบบทั่วไปสำหรับการไพโรไลซิสของ PVC" การศึกษาอื่นๆ ของสหภาพยุโรประบุว่า PVC น่าจะ "คิดเป็นสัดส่วนส่วนใหญ่ของคลอรีนที่มีอยู่สำหรับการก่อตัวของไดออกซินในระหว่างไฟไหม้ในหลุมฝังกลบ" ^{[ 66 ]}

แหล่งที่มาของไดออกซินที่ใหญ่เป็นอันดับถัดไปในบัญชีรายชื่อของ US EPA คือเตาเผาขยะทางการแพทย์และขยะเทศบาล^{[ 67 ]}มีการศึกษาวิจัยหลายชิ้นที่ให้ผลลัพธ์ที่ขัดแย้งกัน ตัวอย่างเช่น การศึกษาเตาเผาขยะขนาดเชิงพาณิชย์แสดงให้เห็นว่าไม่มีความสัมพันธ์ระหว่างปริมาณ PVC ในขยะกับการปล่อยไดออกซิน^{[ 68 ] [ 69 ]}การศึกษาวิจัยอื่นๆ แสดงให้เห็นความสัมพันธ์ที่ชัดเจนระหว่างการก่อตัวของไดออกซินและปริมาณคลอไรด์ และระบุว่า PVC มีส่วนสำคัญในการก่อตัวของทั้งไดออกซินและ PCB ในเตาเผาขยะ^{[ 70 ] [ 71 ] [ 72 ]}

ในเดือนกุมภาพันธ์ พ.ศ. 2550 คณะกรรมการที่ปรึกษาด้านเทคนิคและวิทยาศาสตร์ของสภาอาคารสีเขียวแห่งสหรัฐอเมริกา (USGBC) ได้เผยแพร่รายงานเกี่ยวกับการให้เครดิตวัสดุที่เกี่ยวข้องกับการหลีกเลี่ยง PVC สำหรับ ระบบการให้คะแนนอาคารสีเขียว LEEDรายงานสรุปว่า "ไม่มีวัสดุใดวัสดุหนึ่งที่แสดงว่าเป็นวัสดุที่ดีที่สุดในทุกหมวดหมู่ผลกระทบต่อสุขภาพของมนุษย์และสิ่งแวดล้อม หรือเป็นวัสดุที่แย่ที่สุด" แต่ "ความเสี่ยงของการปล่อยไดออกซินทำให้ PVC จัดอยู่ในกลุ่มวัสดุที่แย่ที่สุดอย่างต่อเนื่องสำหรับผลกระทบต่อสุขภาพของมนุษย์" ^{[ 73 ]}

ในยุโรป นักวิจัยจำนวนมากได้พิสูจน์ผลกระทบของสภาวะการเผาไหม้ต่อการก่อตัวของไดออกซิน ปัจจัยสำคัญที่สุดในการก่อตัวของสารประกอบคล้ายไดออกซินคืออุณหภูมิของก๊าซจากการเผาไหม้ ความเข้มข้นของออกซิเจนก็มีบทบาทสำคัญในการก่อตัวของไดออกซินเช่นกัน แต่ปริมาณคลอรีนไม่มีผล^{[ 74 ]}

การศึกษาหลายชิ้นแสดงให้เห็นว่าการกำจัด PVC ออกจากขยะจะไม่ช่วยลดปริมาณไดออกซินที่ปล่อยออกมาได้อย่างมีนัยสำคัญ คณะกรรมาธิการสหภาพยุโรปได้เผยแพร่เอกสารสีเขียวเกี่ยวกับปัญหาสิ่งแวดล้อมของ PVC ในเดือนกรกฎาคม พ.ศ. 2543 ^{[ 75 ]}

การศึกษาที่ได้รับมอบหมายจากคณะกรรมาธิการยุโรปเกี่ยวกับ "การประเมินวัฏจักรชีวิตของ PVC และวัสดุแข่งขันหลัก" ระบุว่า "การศึกษาล่าสุดแสดงให้เห็นว่าการมีอยู่ของ PVC ไม่มีผลกระทบอย่างมีนัยสำคัญต่อปริมาณไดออกซินที่ปล่อยออกมาจากการเผาขยะพลาสติก " ^{[ 76 ]}

ในยุโรป การพัฒนาการจัดการขยะ PVC ได้รับการติดตามโดย Vinyl 2010 ซึ่งก่อตั้งขึ้นในปี 2000 ^{[ 77 ]}วัตถุประสงค์ของ Vinyl 2010 คือการรีไซเคิลขยะ PVC หลังการบริโภค 200,000 ตันต่อปีในยุโรปภายในสิ้นปี 2010 โดยไม่รวมขยะที่อยู่ภายใต้กฎหมายอื่นหรือกฎหมายเฉพาะเจาะจงอื่นๆ (เช่น คำสั่งของสหภาพยุโรปเกี่ยวกับยานพาหนะที่หมดอายุ การใช้ งาน บรรจุภัณฑ์ และอุปกรณ์ไฟฟ้าและอิเล็กทรอนิกส์ที่เป็นขยะ) ^{[ 78 ]}

ตั้งแต่เดือนมิถุนายน พ.ศ. 2554 เป็นต้นมา มีโครงการ VinylPlus ซึ่งเป็นชุดเป้าหมายใหม่สำหรับการพัฒนาอย่างยั่งยืน^{[ 79 ]}เป้าหมายหลักคือการรีไซเคิล PVC จำนวน 800,000 ตันต่อปีภายในปี พ.ศ. 2563 ซึ่งรวมถึงขยะ "ที่รีไซเคิลได้ยาก" จำนวน 100,000 ตัน บริษัทหนึ่งที่อำนวยความสะดวกในการรวบรวมและรีไซเคิลขยะ PVC คือ Recovinyl ปริมาณ PVC ที่รีไซเคิลด้วยเครื่องจักรที่รายงานและตรวจสอบแล้วในปี พ.ศ. 2559 มีจำนวน 568,695 ตัน ซึ่งเพิ่มขึ้นเป็น 739,525 ตันในปี พ.ศ. 2561 ^{[ 80 ]}

แนวทางหนึ่งในการแก้ปัญหาขยะ PVC คือกระบวนการที่เรียกว่าVinyloopซึ่งเป็นกระบวนการรีไซเคิลเชิงกลโดยใช้ตัวทำละลายในการแยก PVC ออกจากวัสดุอื่นๆ ตัวทำละลายนี้จะหมุนเวียนในกระบวนการวงปิดซึ่งตัวทำละลายจะถูกนำกลับมาใช้ใหม่ PVC ที่รีไซเคิลแล้วจะถูกนำมาใช้แทน PVC ใหม่ในงานต่างๆ เช่น สารเคลือบสำหรับสระว่ายน้ำ พื้นรองเท้า ท่อ สายยาง ไดอะแฟรม อุโมงค์ ผ้าเคลือบ แผ่น PVC ^{[ 81 ]}

ความต้องการพลังงานหลักของ PVC รีไซเคิลนี้ต่ำกว่า PVC ที่ผลิตแบบดั้งเดิมถึง 46 เปอร์เซ็นต์ ดังนั้นการใช้วัสดุรีไซเคิลจึงส่งผลให้มีผลกระทบต่อสิ่งแวดล้อม ที่ดีขึ้นอย่างมาก ศักยภาพในการทำให้เกิด ภาวะโลกร้อนลดลง 39 เปอร์เซ็นต์^{[ 82 ]}

ในเดือนพฤศจิกายน พ.ศ. 2548 Catholic Healthcare Westซึ่งเป็นหนึ่งในเครือข่ายโรงพยาบาลที่ใหญ่ที่สุดในสหรัฐอเมริกาได้ลงนามในสัญญากับB. Braun Melsungen สำหรับถุงและท่อน้ำเกลือที่ปราศจากไวนิล^{[ 83 ]}

ในเดือนมกราคม พ.ศ. 2555 Kaiser Permanenteผู้ให้บริการด้านการดูแลสุขภาพรายใหญ่ในชายฝั่งตะวันตกของสหรัฐอเมริกาประกาศว่าจะไม่ซื้ออุปกรณ์ทางการแพทย์สำหรับฉีดเข้าเส้นเลือดดำ (IV) ที่ทำจาก PVC และพลาสติไซเซอร์ประเภท DEHP อีกต่อไป^{[ 84 ]}

ในปี พ.ศ. 2541 คณะกรรมการความปลอดภัยผลิตภัณฑ์สำหรับผู้บริโภคของสหรัฐอเมริกา (CPSC) ได้บรรลุข้อตกลงโดยสมัครใจกับผู้ผลิตเพื่อกำจัดพทาเลตออกจากของเล่นเขย่ามือ PVC, ยางกัด, จุกนมขวดนม และจุกหลอก^{[ 85 ]}

PVC ที่ผ่านการทำให้เป็นพลาสติกเป็นวัสดุที่ใช้กันทั่วไปสำหรับถุงมือทางการแพทย์เนื่องจากถุงมือไวนิลมีความยืดหยุ่นและความยืดตัวน้อยกว่า แนวทางปฏิบัติหลายฉบับจึงแนะนำให้ใช้ ถุงมือ ลาเท็กซ์หรือไนไตรล์สำหรับการดูแลทางคลินิกและขั้นตอนที่ต้องใช้ความคล่องแคล่วของมือหรือเกี่ยวข้องกับการสัมผัสผู้ป่วยเป็นเวลานานกว่าช่วงเวลาสั้นๆ ถุงมือไวนิลมีความต้านทานต่อสารเคมีหลายชนิดต่ำ รวมถึงผลิตภัณฑ์ที่มีกลูตารัลดีไฮด์เป็นส่วนประกอบและแอลกอฮอล์ที่ใช้ในการผลิตน้ำยาฆ่าเชื้อสำหรับเช็ดทำความสะอาดพื้นผิวการทำงานหรือในน้ำยาถูมือ สารเติมแต่งใน PVC ยังเป็นที่ทราบกันดีว่าก่อให้เกิดปฏิกิริยาทางผิวหนัง เช่น โรคผิวหนังอักเสบจากการสัมผัสสารก่อภูมิแพ้ ตัวอย่างเช่น สารต้านอนุมูลอิสระบิสฟีนอลเอสารฆ่าเชื้อ เบนซิโซไทอะโซลิโนน โพรพิลีนไกลคอล/อะดิเพตโพลีเอสเตอร์ และเอทิลเฮกซิลมาเลเอต^{[ 86 ]}

ตามรายงาน Vinyl 2010 วงจรชีวิต ความยั่งยืน และความเหมาะสมของ PVC ได้รับการพูดคุยและแก้ไขอย่างกว้างขวางภายในอุตสาหกรรม PVC ^{[ 87 ] [ 88 ]}ในยุโรป รายงานความคืบหน้า VinylPlus ปี 2021 ระบุว่ามีการรีไซเคิล PVC จำนวน 731,461 ตันในปี 2020 ซึ่งลดลง 5% เมื่อเทียบกับปี 2019 เนื่องจาก การระบาดของโรคโค วิด-19 ^{[ 89 ]}

วิกิมีเดียคอมมอนส์มีสื่อที่เกี่ยวข้องกับโพลีไวนิลคลอไรด์

• เว็บไซต์พอร์ทัล PVC ของยุโรป (สภาผู้ผลิตไวนิลแห่งยุโรป) (เก็บถาวรแล้ว)
• เอกสารข้อมูลความปลอดภัยทางเคมีของโพลีไวนิลคลอไรด์ระดับสากล—CDC/NIOSH
• สถาบันไวนิลแห่งสหรัฐอเมริกา