mi az a polivinil-klorid (PVC)?
a PVC polivinil-klorid. Ez egy műanyag, amelynek kémiai képlete a következő: CH2=CHCl (lásd a jobb oldali képet).
a műanyag a szintetikus vagy félszintetikus polimerizációs termékek (azaz a hosszú láncú szénalapú “szerves” molekulák) széles körét fedi le, amelyek neve arra a tényre utal, hogy félig folyékony állapotukban képlékenyek vagy plaszticitással rendelkeznek.
a PVC hőre lágyuló anyag.
a hőre lágyuló anyagok azok, amelyek újra és újra megolvadhatnak. Ezeket az anyagokat egy bizonyos hőmérsékletre fel lehet melegíteni, és lehűlés közben újra megkeményednek.
az első világháború után a műanyagok új formáinak fellendülése következett be a vegyipari technológiai ágazat fejlesztéseinek köszönhetően, beleértve a “polisztirol (PS)” és a “polivinil-klorid (PVC)”, amelyeket a németországi I. G. Farben company fejlesztett ki.
manapság a PVC-t általában az építőiparban használják, például ablakkeretekben és redőnyökben, csővezetékekben és bevonatokban stb.. A vinilt a gramofonlemezekben is használják, ezért használjuk a bakelitlemezek kifejezést rájuk. PVC lehet használni tonna egyéb alkalmazások ipari áruk és széles körben használják az egészségügyi ágazatban, autóalkatrészek, játékok gyár, élelmiszer-csomagolás, raingear, stb. (Ezt az alábbiakban ismertetjük).
a PVC lehet tiszta vagy színes, merev vagy rugalmas, a hozzáadott vegyületektől és az elérni kívánt végső alkalmazástól függően; Például létezik különböző PVC minőségű, mint a coast vagy blow film, nagy hatású, huzal és kábel minőségű, hőformázás, fröccsöntés, rotációs öntés, stb.
hogyan készül
a PVC alapvető nyersanyagai sóból és olajból származnak.
a klórt nátrium-klorid, só elektrolízisével állítják elő.
ez az oka annak, hogy az első PVC-gyártó üzemek a természetes sóforrások közelében helyezkedtek el.
a sós víz elektrolízisével klór keletkezik. A klórt ezután olajból nyert etilénnel kombinálják. A kapott elem etilén-diklorid, amelyet nagyon magas hőmérsékleten vinil-klorid-monomerré alakítanak át. Ezek a monomer molekulák polimerizáltak, polivinil-klorid gyantát képezve.
például a merev PVC, mint amelyet a windows keretekben használnak, általában PVCU (“plasztikálatlan”). Másrészt a rugalmas PVC-t lágyítók, például ftalátok hozzáadásával érik el.
ezenkívül a tiszta poliklór-etén instabil, ha látható fénynek vagy UV-nek van kitéve. Ennek a hátránynak a módosítása és a különböző alkalmazásokhoz való alkalmassá tétele érdekében antioxidánsokat adnak hozzá. Néhány egyéb adalékanyag a következőket tartalmazza:
adalékanyagok | elért tulajdonságok |
antioxidánsok & egyéb stabilizátorok | lassítják a polimer oxigén, hő, látható fény vagy UV sugárzás általi lebomlásának sebességét |
Kompatibilizátorok lehetővé teszik a PVC keverését más műanyagokkal, és segítik a műanyag újrahasznosítását | |
égésgátlók | csökkenti a műanyag gyúlékonyságát |
pigmentek | a műanyag színezéséhez |
lágyítók |
rugalmas és kezelhető műanyag gyártásához |
Ütésmódosítók | az ütés károsodás nélküli elnyelésére |
töltőanyagok | olcsó, inert anyagok, amelyek egyszerűen ömlesztve adják a műanyagot |
a polivinil-klorid jellemzői ezek azok a tulajdonságok, amelyek a PVC – t számos alkalmazáshoz alkalmassá teszik:
– szívósság, szilárdság.
– könnyű keverés, könnyű feldolgozás
– lángálló és tűzvédelmi tulajdonságok
például a PVC nehezen gyullad, és erős külső láng hiányában nem fog tovább égni. Ennek oka a klórvegyület. Ez teszi ideális építési és kábel anyag.
– kompatibilis más adalékanyagokkal, amelyek tiszta vagy színes, merev vagy rugalmas PVC-t biztosítanak stb..
– kiváló elektromos szigetelési tulajdonságok. Ez ideális a kábelekben való használatra.
– ütésállóság és ellenáll a rossz időjárási körülményeknek (pl. ez nem korrodál, és nagyon tartós), megfelelő használni, mint egy építőanyag
– ellenállás a zsír, olaj és vegyi anyagok
– PVC kémiailag stabil, és nem de-polimerizál
– sűrűség: 1.32-1.42 g/cc
környezeti hatás és munkahelyi egészségvédelmi és biztonsági szempontjai PVC
gyártása PVC
a gyártási műanyagok gyakran hoz létre nagy mérgező kémiai szennyező anyagok, például dioxin, sósav és vinil-klorid mennyisége.
ez súlyos egészségügyi kockázatot jelent az emberek számára a PVC életciklusa alatt. Ezek a toxinok különböző betegségeket, például rákot, cukorbetegséget, neurológiai károsodást, reproduktív és születési rendellenességeket okozhatnak.
a Dioxin a környezetben tartósan megmaradó szerves szennyező anyagok (Pop), ezek olyan vegyi anyagok, amelyek a környezetben megmaradnak, biológiailag felhalmozódnak az élelmiszerláncon keresztül, és veszélyeztetik az emberi egészségre és a környezetre gyakorolt káros hatásokat.
ezenkívül a klór-etén monomer a PVC gyártása során felszabaduló rákkeltő anyag is. Ez a reakció nélküli monomer a végső PVC-ben is jelen lehet, és életciklusa során felszabadulhat.
lágyítók hozzá, hogy a PVC rugalmas, kimosódhat (pl. csoport ftalátok), amelyek szintén mérgezőek.
ártalmatlanítás
a műanyag szinte túl jó volt, mivel tartós és nagyon lassan lebomlott. Másrészt ugyanezek a tulajdonságok teszik a műanyagot veszélyes anyaggá. A PVC-hez hozzáadott mennyiség és különböző adalékanyagok miatt (a PVC-termék legfeljebb 60% – ban tartalmazhat adalékanyagokat), valamint klórtartalma miatt a PVC végső ártalmatlanítása vagy újrafeldolgozása olyan kérdés, amelyet alaposan meg kell vizsgálni.
az ártalmatlanítás lehetőségei az újrahasznosítás, a hulladéklerakás vagy az égetés:
– újrahasznosítás
a hőre lágyuló műanyagok újraolvaszthatók és újra felhasználhatók, bár az anyag tisztasága minden újrafelhasználási ciklus során romlik. Ezenkívül a műanyagot alkotó különböző adalékanyagok és vegyületek szétválasztása megnehezíti az újrahasznosítást.
a műanyagok újrahasznosításának legnagyobb problémája, hogy nehéz automatizálni a műanyaghulladékok válogatását, ezért munkaigényes (pl. a mobil lehet, hogy sok különböző alkatrészek készült különböző műanyagból).
így mivel az anyag értéke alacsony, a műanyagok újrahasznosítása veszteséges.
az olyan termékeket, mint az autók, most úgy tervezték, hogy megkönnyítsék a nagy műanyag alkatrészek újrahasznosítását.
a termékekre vagy csomagolásokra vonatkozó környezetvédelmi állítások meghatározására vonatkozó nemzetközi szabvány megtalálható az ISO 14021: környezetvédelmi címkék és nyilatkozatok-saját bevallású környezeti állítások.
például egy ilyen sémát alkalmazó újrahasznosítható műanyag tartályt háromszög jelöl, amelynek belsejében három nyíl található (lásd a bal oldali képet), amelyek a műanyag típusát a következőképpen adják meg:
1. PETE vagy PET (azaz polietilén-terepthalát: műanyag üdítőitalokban és merev tartályokban használt termoplasztikus anyag)
2. HDPE (azaz nagy sűrűségű polietilén: a tej-és vizes kancsók, valamint a kétliteres szódásüveg-alapok előállításához általánosan használt műanyag)
3. PVC (azaz polivinil-klorid)
4. LDPE (azaz kis sűrűségű polietilén: celofán csomagoláshoz, pelenkabetétekhez és néhány préselt palackhoz használt műanyag)
5. PP (azaz a csomagolásban, bevonatban, csövekben és csövekben használt könnyű, hőre lágyuló műgyanta)
6. PS (azaz polisztirol)
7. Egyéb
– égetés
a PVC elégetése dioxinok és más mérgező vegyi anyagok felszabadulását okozza.
– hulladéklerakó
a PVC hulladéklerakónak más környezeti és társadalmi hatásai vannak. Ez annak köszönhető, hogy a PVC nem biológiailag lebontható, amely határozatlan ideig a helyén marad; emellett figyelmet kell fordítani arra a tényre, hogy a PVC kimoshatja a mérgező vegyi anyagokat, és szennyezheti a talajt és a vizet.
van néhány “biológiailag lebomló” műanyag, amely napfény hatására lebomlik, de ez még mindig nem vezet a műanyag teljes lebontásához. Ezenkívül néhány kutató genetikailag módosított baktériumokkal rendelkezik, amelyek teljesen biológiailag lebomló műanyagot szintetizálnak.
piaci alkalmazások
építőanyag
a fent leírt PVC tulajdonságok miatt a gyártott PVC (vagy vinil) körülbelül 50% – át használják más anyagok, például fa vagy üveg helyettesítésére. Olcsó, ellenálló, jó weatherabiligy, stb.
PVC erős, könnyű, tartós és sokoldalú. Ezek a jellemzők ideálissá teszik az ablakprofilokat. A PVC benne rejlő égésgátló és kiváló elektromos szigetelési tulajdonságai ideálissá teszik kábelezési alkalmazásokhoz.
használható padlóburkolatokhoz, ablakokhoz és ajtókeretekhez és redőnyökhöz, víz-és hulladékcsövekhez, elektromos alkalmazásokhoz, például kábel-és huzalszigetelő anyagokhoz, építészeti üvegezési rendszerekhez, tapétákhoz stb.
orvosi eszközök
a PVC-t széles körben használják műtét, gyógyszeripar, gyógyszerszállítás és orvosi csomagolás céljából. Egyes termékek közé tartoznak a vérzsákok, orvosi tartályok, folyadékzsákok, csövek, szív-és tüdő bypass készletek, maszkok, kesztyűk, palackok és üvegek, vízelvezető rendszerek, csatornák stb.
az okok, hogy használja az orvosi ágazatban a biztonsági és kémiai stabilitás és a bio-kompatibilitás, vegyszerálló és alacsony költségű. Ezenkívül a test belsejében is használható, könnyen sterilizálható.
autóipari
a PVC autóipari alkatrészek tipikus példái a következők: díszlécek, belső ajtópanelek és zsebek, üléshuzatok, napellenzők, tömítések, padlóburkolat, vezetékek, külső oldalsó öntés és védőcsíkok, kővédő védelem stb. Fékek
egyéb alkalmazások
PVC használható Játékok, csomagolás, elektromos és elektronikus berendezések, háztartási cikkek, bevonatok, gépjárművek műanyag alkatrészei, irodaszerek, szigetelés és ragasztószalagok, bútorok stb.
fogyasztók számára cipőtalp, gyermekjáték, kézitáska, poggyász, üléshuzat stb.
ipari ágazatok szállítószalagokhoz, nyomdahengerekhez.
elektromos és elektronikus berendezések, például áramköri lapok, kábelek, elektromos dobozok, számítógépház.
anyag megjegyzések
fizikai tulajdonságok | |
szakítószilárdság | 2,60 N / mm2 |
fogazott ütésállóság | 2,0-45 Kj / m2 |
hőtágulási együttható | 80 x 10-6 |
maximális folytonos Használati hőmérséklet | 60 oC |
sűrűség | 1.38 g / cm3 |
vegyi anyagokkal szembeni ellenállás | |
hígított sav | nagyon jó |
hígított lúgok | nagyon jó |
olajok és zsírok | jó (változó) |
alifás szénhidrogének | nagyon jó |
aromás szénhidrogének | gyenge |
halogénezett szénhidrogének | mérsékelt (változó) |
Alkoholok | jó (változó) |
További információ a a periódusos rendszer elemei
egyéb anyagok:
rozsdamentes acél Monel
Teflon Polipropilén
üveg