Wat is polyvinylchloride (PVC)?
PVC is polyvinylchloride. Dit is een plastic met de volgende chemische formule: CH2 = CHCl (zie foto rechts).
kunststof omvat een breed scala aan synthetische of halfsynthetische polymerisatieproducten (d.w.z. “organische” moleculen op basis van koolstof met een lange keten), waarvan de naam verwijst naar het feit dat zij in semi-vloeibare toestand kneedbaar zijn of plasticiteit bezitten.
PVC is een thermoplastisch materiaal.
thermoplastische materialen zijn materialen die keer op keer kunnen worden gesmolten. Deze materialen kunnen worden verwarmd tot een bepaalde temperatuur en zullen opnieuw verharden als ze afkoelen.
na de Eerste Wereldoorlog was er een boom in nieuwe vormen van kunststoffen als gevolg van de verbeteringen in de chemische technologie, waaronder “polystyreen (PS)” en “polyvinylchloride (PVC)”, ontwikkeld door de firma I. G. Farben uit Duitsland.
tegenwoordig wordt PVC veel gebruikt in de bouwsector, bijvoorbeeld in kozijnen en luiken, leidingbekabeling en-coating, enz.. Vinyl wordt ook gebruikt in grammofoonplaten, en daarom gebruiken we de term vinylplaten om naar hen te verwijzen. PVC kan worden gebruikt voor tonnen andere toepassingen van industriële waren en op grote schaal gebruikt in de gezondheidszorg, Auto reserveonderdelen, speelgoed fabriek, voedsel verpakking, raingear, enz. (Dit wordt hieronder beschreven).
PVC kan helder of gekleurd, stijf of flexibel zijn, afhankelijk van de toegevoegde verbindingen en de uiteindelijke toepassing die moet worden bereikt; Er bestaan bijvoorbeeld verschillende PVC-kwaliteiten zoals kust-of blaasfolie, hoge impact, draad-en kabelkwaliteit, thermovormen, spuitgieten, rotatiegieten, enz.
hoe wordt het geproduceerd
de basisgrondstoffen voor PVC zijn afgeleid van zout en olie.
chloor wordt vervaardigd door elektrolyse van natriumchloride, zout.
dit is de reden waarom de eerste PVC – fabrieken dicht bij natuurlijke zoutbronnen lagen.
de elektrolyse van zout water produceert chloor. Het chloor wordt vervolgens gecombineerd met ethyleen dat uit olie is verkregen. Het resulterende element is ethyleendichloride, dat bij zeer hoge temperaturen wordt omgezet in vinylchloridemonomeer. Deze monomeermoleculen zijn gepolymeriseerd en vormen polyvinylchloridehars.
bijvoorbeeld hard PVC, zoals dat wordt gebruikt in windows-frames, is normaal gesproken PVCU (“niet-gestraald”). Aan de andere kant wordt flexibel PVC bereikt door het toevoegen van weekmakers zoals ftalaten.
bovendien is zuiver poly-chlooretheen instabiel bij blootstelling aan zichtbaar licht of UV. Om dit nadeel te wijzigen en het geschikt te maken voor verschillende toepassingen worden antioxidanten toegevoegd. Enkele andere additieven zijn::
Additieven | Eigenschappen bereikt |
Anti-oxidanten & andere stabilisatoren | Vertragen de snelheid waarmee het polymeer zal worden aangetast door zuurstof, warmte, zichtbaar licht of UV-straling |
Compatibilizers | Inschakelen PVC gemengd worden met andere kunststoffen en helpt plastic recycling |
vlamvertragers | Verminderen van de ontvlambaarheid van plastic |
Pigmenten | Om de kleur van de plastic |
Weekmakers |
voor de productie van flexibel en handelbaar kunststof |
Impact modifiers | om schokken te absorberen zonder schade |
vulstoffen | Goedkope, inerte materialen die gewoon bulk toevoegen aan de kunststof |
eigenschappen van polyvinylchloride dit zijn enkele eigenschappen die PVC geschikt maken voor verschillende toepassingen:
– taaiheid, sterkte.
– gemakkelijk te mengen, gemakkelijk te verwerken
– vlambestendige en brandpreventieeigenschappen
bijvoorbeeld PVC is moeilijk te ontsteken en zal bij afwezigheid van een krachtige externe vlam niet blijven branden. Dit komt door de chloorverbinding. Dit maakt het een ideaal bouw-en kabelmateriaal.
– het is compatibel met andere additieven die PVC duidelijk of gekleurd, stijf of flexibel, enz.kunnen bieden..
– uitstekende elektrische isolatie-eigenschappen. Dit maakt het ideaal om te worden gebruikt in kabels.
– slagvastheid en bestand tegen slechte weersomstandigheden (d.w.z. het corrodeert niet en is zeer duurzaam), geschikt om te worden gebruikt als bouwmateriaal
– bestandheid tegen vet, olie en chemicaliën
– PVC is chemisch stabiel en ontpolymeriseert niet
-dichtheid: 1,32 – 1,42 g/cc
milieu-impact en gezondheids-en veiligheidsaspecten op het werk van PVC
vervaardiging van PVC
de fabricage van kunststoffen creëert vaak grote hoeveelheden giftige chemische verontreinigende stoffen zoals dioxine, zoutzuur en vinylchloride.
dit houdt ernstige gezondheidsrisico ‘ s in voor de mens tijdens de PVC-levenscyclus. Deze toxines kunnen veroorzaken sever ziekte zoals kanker, diabetes, neurologische schade, reproductieve en aangeboren afwijkingen. Dioxine is een persistente organische verontreinigende stof (Pop’ s), Dit zijn chemische stoffen die in het milieu blijven bestaan, zich via de voedselketen bioaccumuleren en een risico vormen op schadelijke effecten voor de menselijke gezondheid en het milieu.
bovendien is het chlooretheen-monomeer ook een carcinogeen agens dat vrijkomt bij de vervaardiging van PVC. Dit niet-gereageerd monomeer kan ook in het definitieve PVC aanwezig zijn en tijdens zijn levenscyclus worden vrijgegeven.
weekmakers toegevoegd om PVC flexibel te maken, kunnen uitlopen (ex. groep ftalaten) die ook toxisch zijn.
verwijdering
Plastic was bijna te goed, omdat het duurzaam was en zeer langzaam afbrak. Aan de andere kant is deze zelfde eigenschappen wat plastic een gevaarlijk materiaal maakt. Vanwege de hoeveelheid en de verschillende additieven die aan PVC worden toegevoegd (het PVC-product kan tot 60% van de additieven bevatten) en ook vanwege de chloor bevatten, is de uiteindelijke verwijdering of recycling van PVC een kwestie die nauwkeurig moet worden onderzocht.
de opties voor verwijdering zijn recycling, storten of verbranding:
– Recycling
thermoplasten kunnen worden hersmolten en hergebruikt, hoewel de zuiverheid van het materiaal bij elke hergebruik-cyclus neigt te verminderen. Bovendien maakt het scheiden van de verschillende additieven en verbindingen die de kunststof vormen recyclen een moeilijke optie.
het grootste probleem met de recycling van kunststoffen is dat het moeilijk is om het sorteren van kunststofafval te automatiseren en dus arbeidsintensief is (bijv. een mobiele kan veel verschillende reserveonderdelen uit verschillende kunststof materialen).
omdat de waarde van het materiaal laag is, is recycling van kunststoffen dus niet rendabel.
produkten zoals auto ‘ s worden thans ontworpen om de recycling van hun grote kunststofonderdelen te vergemakkelijken.
de internationale norm voor het definiëren van milieuclaims op producten of verpakkingen is te vinden in ISO 14021: milieukeuren en-verklaringen-zelfverklaarde milieuclaims.
een recycleerbare plastic container met behulp van dit schema is bijvoorbeeld gemerkt met een driehoek met drie pijlen binnenin (zie afbeelding links), die een getal bevatten dat het plastic type als volgt geeft:
1. Piet of PET (d.w.z. polyethyleenterepttalaat: termoplastisch materiaal gebruikt in plastic frisdrank en harde recipiënten)
2. HDPE (d.w.z. polyethyleen met hoge dichtheid: de kunststof die gewoonlijk wordt gebruikt om melk-en waterkannen en twee liter sodaflessen te maken)
3. PVC (d.w.z. polyvinylchloride)
4. LDPE (d.w.z. polyethyleen met lage dichtheid: het plastic dat wordt gebruikt in cellofaanfolie, luiervoeringen en enkele knijpflessen)
5. PP (d.w.z. een lichte, thermoplastische hars gebruikt in verpakking, coating, buizen en buizen)
6. PS (d.w.z. polystyreen)
7. Overige
– verbranding
de verbranding van PVC veroorzaakt het vrijkomen van dioxinen en andere giftige chemicaliën.
– storten
storten van PVC heeft andere gevolgen voor het milieu en de samenleving. Dit is te wijten aan het feit dat PVC Niet biologisch afbreekbaar is en voor onbepaalde tijd op zijn plaats blijft; bovendien moet er rekening mee worden gehouden dat PVC giftige chemicaliën kan uitspoelen en de bodem en het water kan verontreinigen.
er zijn enkele “biologisch afbreekbare” kunststoffen die afbreken bij blootstelling aan zonlicht, maar dit leidt nog steeds niet tot volledige afbraak van de kunststoffen. Bovendien hebben sommige onderzoekers genetisch gemanipuleerde bacteriën die een volledig biologisch afbreekbaar plastic synthetiseren.
markttoepassingen
bouwmateriaal
vanwege de hierboven beschreven eigenschappen van PVC wordt ongeveer 50% van het vervaardigde PVC (of vinyl) gebruikt in de bouw ter vervanging van andere materialen zoals hout of glas. Goedkoop, resistent, goed weerbestendig, ect.
PVC is sterk, lichtgewicht, duurzaam en veelzijdig. Deze eigenschappen maken het ideaal voor raamprofielen. De inherente vlamvertragende en uitstekende elektrische isolatieeigenschappen van PVC maken het ideaal voor bekabeltoepassingen.
het kan worden gebruikt voor vloeren, ramen en deurkozijnen en luiken, water-en afvoerleidingen, elektrische toepassingen zoals kabel-en draadisolatiematerialen, architecturale beglazingssystemen, behang, enz.
medische hulpmiddelen
PVC wordt op grote schaal gebruikt voor chirurgie, geneesmiddelen, geneesmiddelenlevering en medische verpakking. Sommige producten omvatten bloedzakken, medische containers, vloeistof zakken, slangen, hart en Long bypass sets, Maskers, Handschoenen, flessen en potten, drainage systemen, leidingen, enz.
de redenen om het in de medische sector te gebruiken zijn de veiligheid en chemische stabiliteit en biocompatibiliteit, bestand tegen chemicaliën en lage kosten. Bovendien is het bruikbaar in het lichaam en gemakkelijk te steriliseren.
Automotive
typische voorbeelden van PVC automotive components zijn:: lijstwerk, binnendeurpanelen en zakken, zitbekledingen, zonnekleppen, afdichtingen, Vloerbedekking, bedrading, buitenzijde vormen en beschermende strips, anti-steen schadebescherming, enz. Remmen
overige toepassingen
PVC kan worden gebruikt voor de vervaardiging van speelgoed, verpakking, elektrische en elektronische apparatuur, huishoudelijke artikelen, coating, plastic onderdelen in motorvoertuigen, Kantoorbenodigdheden, isolatie en kleefbanden, meubels, enz.
voor consumenten in schoenzolen, kinderspeelgoed, handtassen, bagage, stoelbekleding, enz.
industriële sectoren voor transportbanden, drukrollen.
elektrische en elektronische apparatuur zoals printplaten, kabels, elektrische kasten, computerbehuizing.
Materiaal opmerkingen
FYSIEKE EIGENSCHAPPEN | |
Treksterkte | 2.60 N/mm2 |
Getande slagvastheid | 2.0 – 45 Kj/m2 |
Thermische uitzettingscoëfficiënt | 80 x 10-6 |
Max Cont Gebruik Temp | 60 oC |
Dichtheid | 1.38 g/cm3 |
WEERSTAND tegen CHEMICALIËN | |
met Verdund Zuur | Zeer goed |
Verdunde Logen | Zeer goed |
Oliën en vetten | Goed (variabele) |
Alifatische Koolwaterstoffen | Zeer goed |
Aromatische Koolwaterstoffen | Arm |
Gehalogeneerde Koolwaterstoffen | Matige (variabele) |
Alcoholen | Goed (variabele) |
Meer informatie over de elementen van het periodiek systeem
andere materialen:
Monel van roestvrij staal
Teflon polypropyleen
glas