Polyvinylchlorid) | ||
Struktur von Poly(vinylchlorid) | ||
Identifikation | ||
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IUPAC-Name | Poly(1-chlorethylen) | |
Synonyme |
PVC- |
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N o CAS | ||
N o ECHA | 100,120,191 | |
PubChem | 6338 | |
ChEBI | 53243 | |
LÄCHELN |
C ([C @@ H] (Cl) *) * , |
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InChI |
InChI: InChI = 1S / C2H3Cl / c1-2-3 / h2H, 1H2 |
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Chemische Eigenschaften | ||
Formel | (C 2 H 3 Cl) n n = 700 bis 1.500 |
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Physikalische Eigenschaften | ||
T ° Glasübergang | 80 °C | |
T ° Fusion | > 180 °C (Zersetzung) | |
Löslichkeitsparameter δ |
19,8 MPa 1/2 ; 21,3 J 1/2 · cm -3/2 |
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Volumenmasse | 1,38 g · cm -3 | |
Selbstentzündungstemperatur | 600 °C | |
Explosionsgrenzen in Luft | Untere: 60 g · m -3 | |
Elektronische Eigenschaften | ||
Dielektrizitätskonstante | 3,39 ( 1 kHz , 25 °C ) 2,9 ( 1 MHz , 25 °C ) 2,8 ( 1 GHz , 25 °C ) 5,3 ( 1 kHz , 100 °C ) |
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Optische Eigenschaften | ||
Brechungsindex | 1,52 - 1,55 | |
Vorsichtsmaßnahmen | ||
WHMIS | ||
Unkontrolliertes ProduktDieses Produkt wird nicht gemäß den WHMIS-Klassifizierungskriterien kontrolliert. |
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IARC- Klassifizierung | ||
Gruppe 3: Nicht klassifizierbar hinsichtlich ihrer Karzinogenität für den Menschen | ||
Einheiten von SI und STP, sofern nicht anders angegeben. | ||
Das Poly(vinylchlorid) , bekannt unter der Abkürzung PVC (Abkürzung aus dem englischen Namen Polyvinylchlorid ), ist ein polymerer Thermoplast des Verbrauchers , amorph oder schwach kristallin , Hauptvertreter der Familie der Chloropolymere .
Es wird aus zwei Rohstoffen hergestellt : 57 % Meersalz (NaCl) und 43 % Erdöl; es ist der einzige Kunststoff, der zu mehr als 50 % aus Rohstoffen mineralischen Ursprungs besteht.
Das Hart-PVC wird hauptsächlich zur Herstellung von Profilen und Rohren durch Extrusion verwendet . Der flexible PVC (oder PVC plastifiziert ) beispielsweise in der Industrie verwendet , Kleidung und Polstern .
Mit der chemischen Formel - ( C H 2 - C H Cl ) n - wird es durch radikalische Polymerisation von monomerem Vinylchlorid (VCM- Akronymformel CH 2 = CHCl) erhalten. PVC ist ein organisches Material .
Poly (Vinylchlorid) wurde durch Zufall entdeckt in mindestens zwei Gelegenheiten während der XIX - ten Jahrhundert, zuerst in 1835 von Henri Victor Regnault und in 1872 von Eugen Baumann . In beiden Fällen erschien das Polymer als weißer Feststoff in Vinylchloridflaschen, nachdem er Sonnenlicht ausgesetzt wurde. Zu Beginn des XX - ten Jahrhunderts, der russische Chemiker Ivan Ostromislensky (in) und Fritz Klatte (in) versuchte beiden PVC zu verwenden , in kommerziellen Produkten, aber ihre Bemühungen waren nicht erfolgreich wegen der Schwierigkeiten der Transformation Polymers. 1926 hat Waldo Semon (in) in Zusammenarbeit mit der Firma BF Goodrich ein Verfahren zur Laminierung von PVC durch Mischen mit Additiven entwickelt . Dadurch wurde das Material flexibler und einfacher herzustellen, die Genese des kommerziellen Erfolgs von PVC.
Historisch wurde Vinylchlorid durch die Reaktion von Ethylen mit Chlorgas hergestellt. Heute wird im Allgemeinen eine Reaktion zwischen Ethylen und Salzsäure in Gegenwart von Sauerstoff verwendet. Das Zwischenprodukt Dichlorethan wird unter Hitzeeinwirkung zu Vinylchlorid.
Die Polymerisation von VCM wird durch Radikale initiiert . Der gebräuchlichste Prozess ist der in Suspension . Verschiedene Additive ermöglichen die Kontrolle der Polymerisation (Polymerisationsinitiatoren, Stopper , Notfallkiller , Treibmittel usw. ).
Hinweis: PVC ist in seinem Monomer unlöslich.
Herstellung von PVC (Suspensionsverfahren).
Bestimmte Zusätze ermöglichen es, seine chemische Stabilisierung gegen ultraviolette Strahlen, Hitze, Stöße usw. zu verbessern und seine Farbe und sein Aussehen zu stabilisieren. Zum Beispiel machen Stabilisatoren, die als "Hals" (für Hindered Amines Light Stabilizers ) bekannt sind, es lichtbeständiger, indem sie die Aktivität freier Radikale hemmen.
PVC kann viele Füllstoffe enthalten , die hauptsächlich Mineralien wie natürliches oder gefälltes Calciumcarbonat , Talkum , Kaolin oder Metalle sind, um seine mechanischen Eigenschaften, seinen Oberflächenzustand zu verbessern und auch den Preis zu senken . PVC enthält im Durchschnitt 10 % Zusatzstoffe.
PVC muss hitze- oder feuerbeständig sein. Nun ist es brennbar und gibt natürlich 170- 180 ° C von Chlorwasserstoff und von 70 ° C , Wasserstoffchlorid bei einer sich selbst erhaltende Reaktion , sobald sie initiiert wird. Stabilisierende Additive verhindern oder begrenzen diese Freisetzung:
PVC hat viele Anwendungsmöglichkeiten in der Industrie. Es gibt hauptsächlich vier Arten von PVC:
Die Polymerisation von PVC ist irreversibel. Einige Weichmacher, die in seiner Zusammensetzung verwendet werden, können ein Gesundheitsrisiko darstellen.
PVC ermöglicht die Verwendung von Chlor, das bei der Herstellung von Produkten wie Seife, Wäsche freigesetzt wird. Heute ist es eine der Lösungen, um große und gefährliche Chlorlagerungen zu vermeiden. Dieses Polymer liegt in Form eines weißen Pulvers vor.
Wenn PVC so oft kritisiert wurde, dann deshalb, weil es verdächtigt wird, dazu beizutragen:
Vor den 1980er Jahren gewährleistete die PVC-Herstellungstechnik nicht die Abwesenheit von Vinylchloridmonomer (VCM), das 200 oder sogar 1000 ppm erreichen konnte . Die Verwendung bei der Herstellung von Trinkwasserrohren erfordert eine Kontrolle des Rest-CVM auf den PVC-Rohren vor 1980, da eine gewisse Anzahl von Fällen von Überschreitungen der Qualitätsgrenzen beobachtet wurde.
Weichmacher (zB zur Bildung von Plastisolen ) werden PVC sehr häufig zugesetzt, um bestimmte Eigenschaften (Flexibilität, Bruchdehnung, Kälte- und Stoßfestigkeit etc. ) zu verbessern oder die Umsetzung zu erleichtern. Flexibles (weichgemachtes) PVC macht etwa 30 % des PVC-Verbrauchs aus.
Unter den verwendeten Weichmachern sind einige Phthalate schädlich. Sie können im Laufe der Zeit migrieren (Permanenz nicht gewährleistet, da Unverträglichkeit mit der Polymermatrix) und sich auf der Oberfläche (Exsudationsphänomen) von Weich-PVC-Gegenständen ablagern. Aus diesem Grund ist ihre Verwendung in Spielzeug durch eine europäische Richtlinie eingeschränkt.
Andere Weichmacher sind zugelassen, in der Familie der Adipat oder sogar Pflanzenöle (zum Beispiel Sojaöl ). Sie ermöglichen seit vielen Jahren die Herstellung lebensmittelechter Stretchfolien . Bei Kontakt mit Fettstoffen in Lebensmitteln wandern jedoch bestimmte hydrophobe Weichmacher in das Lebensmittel über. Andere Alternativen werden entwickelt, um PVC in Lebensmittelfolien zu ersetzen.
PVC wird am häufigsten durch kontinuierliche Prozesse ( Extrusion , Beschichtung ) geformt . Extrusion wird insbesondere zur Herstellung von Fensterprofilen und PVC-Rohren verwendet. Die Injektion wird wegen der Gefahr der Freisetzung von Salzsäure weniger verwendet, viele Artikel werden jedoch industriell hergestellt: Rohrteile, Elektrogeräte etc. Um verschiedene PVC-Teile zu montieren, sind die am häufigsten verwendeten Methoden Kleben und verschiedene Schweißtechniken , einschließlich Heißsiegeln.
Beim Verbrennen von Polyvinylchlorid wird in Gegenwart von Wasserdampf in der Luft hauptsächlich Salzsäure freigesetzt . Derzeit sind alle zugelassenen Hausmüllverbrennungsanlagen mit Säurefiltern ausgestattet, da viele Abfälle Chloride enthalten. Das Verbrennen von Müll im Freien ist ein ernster Umweltschaden. Darüber hinaus entstehen bei der Verbrennung von PVC je nach Verbrennungsbedingungen Dioxine und Furane in unterschiedlichen Mengen.
Um PVC zu erkennen, ist es notwendig, einen Kupferdraht mit dem Glühen zu tragen. Dann müssen Sie diesen Draht mit der Kunststoffprobe in Kontakt bringen und dann einer Flamme aussetzen. Wenn es grün wird, ist es normalerweise PVC. Die Dämpfe stechen in die Augen (Freisetzung von Salzsäure HCl) und die Flamme erlischt von selbst. Siehe Beilstein-Test .
Vor den 2000er Jahren galt PVC als nicht recycelbares Material, das auf Deponien landen oder verbrannt werden sollte. Im Jahr 2000 beschloss die PVC-Industrie in Europa die Einführung von Vinyl2010 : ein Aktionsplan, dessen Hauptziel darin bestand, Sammel- und Recyclingkanäle einzurichten, die an die verschiedenen zu behandelnden Altabfälle angepasst sind. Durch die freiwillige Selbstverpflichtung Vinyl2010 (2000-2010) konnten statt der ursprünglich geplanten 200.000 t jährlich 260.000 t Post-Consumer-PVC recycelt werden .
Durch die Gründung der Recovinyl-Initiative und die Entwicklung von Recyclingverfahren wie Vinyloop und Texyloop konnte dieses Ziel erreicht werden. Das Vinyloop-Verfahren ist ein chemisches Recyclingverfahren, bei dem PVC in Form von Verbundabfällen recycelt wird. Dieses Verfahren unterscheidet sich vom populäreren Schleifverfahren. Verbrauchtes PVC, das aus verschiedenen Quellen wie Kabeln und Profilen stammen kann, wird in ein Lösungsmittel getaucht und anschließend gefiltert.
2013 wurden in Europa mehr als 444.000 t PVC recycelt, gegenüber 362.000 t im Jahr 2012.
Um den europäischen Zielen für 2020 zu entsprechen, hat die europäische PVC-Industrie beschlossen, eine neue freiwillige Selbstverpflichtung, VinylPlus, zu erneuern: Dieses Mal sollen bis 2020 800.000 t PVC pro Jahr recycelt werden.
Im Jahr 2014 exportierte Frankreich durchschnittlich 70.000 t PVC (Basis, plastifiziert und nicht plastifiziert zusammen) pro Monat und importierte durchschnittlich 25.000 t . Der an den Grenzen beobachtete Durchschnittspreis des durch Suspension gewonnenen PVCs (S-PVC) roh (ohne Zusatzstoffe) beträgt 950 € / t .