Polyvinyylikloridi) | ||
Poly (vinyylikloridin) rakenne | ||
Henkilöllisyystodistus | ||
---|---|---|
IUPAC-nimi | poly (1-kloorieteeni) | |
Synonyymit |
PVC- |
|
N o CAS | ||
N o ECHA | 100,120,191 | |
PubChem | 6338 | |
ChEBI | 53243 | |
Hymyilee |
C ([C @@ H] (Cl) *) * , |
|
InChI |
InChI: InChI = 1S / C2H3Cl / c1-2-3 / h2H, 1H2 |
|
Kemialliset ominaisuudet | ||
Kaava | (C 2 H 3 Cl) n n = 700 1500 |
|
Fyysiset ominaisuudet | ||
T ° lasisiirtymä | 80 ° C | |
T ° fuusio | > 180 ° C (hajoaa) | |
Liukoisuusparametri δ |
19,8 MPa 1/2 ; 21,3 J 1/2 · cm -3/2 |
|
Tilavuusmassa | 1,38 g · cm -3 | |
Itsesyttymislämpötila lämpötilan | 600 ° C | |
Räjähdysrajat ilmassa | Alempi: 60 g · m -3 | |
Sähköiset ominaisuudet | ||
Dielektrinen vakio | 3,39 ( 1 kHz , 25 ° C ) 2,9 ( 1 MHz , 25 ° C ) 2,8 ( 1 GHz , 25 ° C ) 5,3 ( 1 kHz , 100 ° C ) |
|
Optiset ominaisuudet | ||
Taitekerroin | 1,52 - 1,55 | |
Varotoimenpiteet | ||
WHMIS | ||
Hallitsematon tuoteTätä tuotetta ei valvota WHMIS-luokituskriteerien mukaan. |
||
IARC- luokitus | ||
Ryhmä 3: Ei voida luokitella sen karsinogeenisuuden suhteen ihmisille | ||
SI- ja STP- yksiköt, ellei toisin mainita. | ||
Poly (vinyylikloridista) , tunnetaan lyhenteellä PVC (lyhenne päässä Englanti nimi polyvinyylikloridi ), on polymeeri termoplastinen on kuluttajan , amorfista tai heikosti kiteisen , tärkein edustaja perheen chloropolymers .
Se valmistetaan kahdesta raaka-aineesta : 57% merisuolasta (NaCl) ja 43% öljystä; se on ainoa muovimateriaali, joka koostuu yli 50 prosentista mineraalipohjaista raaka-ainetta.
Jäykkä PVC käytetään pääasiassa valmistamiseksi profiilien ja putkien mukaan ekstruusiolla . Joustava PVC (tai PVC pehmitetty ), jota käytetään esimerkiksi teollisuudessa vaatteet ja verhoilu .
On kemiallinen kaava - ( C H 2 - C H Cl ) n -, se on saatu radikaalipolymeroimalla on monomeerisen vinyylikloridin (VCM lyhenne on kaava CH 2 = CHCI). PVC on orgaaninen materiaali .
Poly (vinyylikloridi) oli sattumalta vähintään kaksi kertaa aikana XIX th luvulla, ensin 1835 mukaan Henri Victor Regnault ja 1872 mukaan Eugen Baumann . Molemmissa tapauksissa polymeeri esiintyi valkoisena kiinteänä aineena vinyylikloridipulloissa auringonvalolle altistumisen jälkeen. Alussa XX : nnen vuosisadan venäläinen kemisti Ivan Ostromislensky (in) ja Fritz Klatten (in) molemmat yrittäneet käyttää PVC kaupallisissa tuotteissa, mutta niiden ponnistelut eivät olleet onnistuneita, koska on vaikeaa muuntamalla polymeeriä. Vuonna 1926 Waldo Semon (in) on kehittänyt yhteistyössä BF Goodrich -yhtiön kanssa menetelmän PVC: n laminoimiseksi sekoittamalla se lisäaineisiin . Tämä teki materiaalista joustavamman ja helpommin valmistettavan, PVC: n kaupallisen menestyksen syntymän.
Historiallisesti vinyylikloridi tuotettiin saattamalla eteeni reagoimaan kloorikaasun kanssa . Nykyään se on eteenin ja kloorivetyhapon välinen reaktio hapen läsnä ollessa , jota yleensä käytetään. Välituote, dikloorietaani , muuttuu vinyylikloridiksi lämmön vaikutuksesta.
Polymerointi VCM on aloitettu mukaan radikaalit . Yleisin prosessi on suspensiossa . Erilaiset lisäaineet mahdollistavat sen polymeroinnin hallinnan (polymeroinnin initiaattorit, pikavalitsimet , hätämurtajat , paisutteet jne. )
Huomautus: PVC on liukenematon monomeeriin.
PVC: n tuotanto (suspensioprosessi).
Tietyt lisäaineet mahdollistavat sen kemiallisen stabiloinnin parantamisen ultraviolettisäteitä, lämpöä, iskuja jne. Vastaan ja vakauttavat sen värin ja ulkonäön. Esimerkiksi stabilointiaineet, jotka tunnetaan nimellä "Hals" ( estettyjen aminojen valostabilisaattoreille ), tekevät siitä valoa kestävämmän estämällä vapaiden radikaalien aktiivisuuden.
PVC voi sisältää monia täyteaineita , jotka ovat pääasiassa mineraaleja, kuten luonnollinen tai saostettu kalsiumkarbonaatti , talkki , kaoliini tai metallit, joiden tarkoituksena on parantaa sen mekaanisia ominaisuuksia, pinnan kuntoa ja alentaa hintaa . PVC sisältää keskimäärin 10% lisäaineita.
PVC: n on oltava kuumuutta tai tulta kestävä. Nyt se on palavaa ja vapauttaa luonnollisesti 170- 180 ° C: ssa ja vetykloridia ja 70 ° C: ssa , vetykloridin omavaraista reaktio, kun se käynnistetään. Stabiloivat lisäaineet estävät tai rajoittavat tätä vapautumista:
PVC: llä on monia käyttötarkoituksia teollisuudessa. PVC: tä on pääasiassa neljää tyyppiä:
PVC: n polymerointi on peruuttamatonta. Jotkut sen koostumuksessa käytetyt pehmittimet voivat aiheuttaa terveysriskin.
PVC sallii kloorin käytön, joka vapautuu tuotteiden, kuten saippuan ja pyykin, valmistuksessa. Nykyään se on yksi ratkaisu välttää suuri ja vaarallinen kloorin varastointi. Tämä polymeeri on valkoisen jauheen muodossa.
Jos PVC: tä on kritisoitu niin paljon, se johtuu siitä, että sen epäillään myötävaikuttaneen:
Ennen 1980-lukua PVC: n valmistustekniikka ei varmistanut vinyylikloridimonomeerin (VCM) puuttumista, joka voisi saavuttaa 200 tai jopa 1000 ppm . Sen käyttö juomavesiputkien valmistuksessa edellyttää ennen vuotta 1980 olevien PVC-putkien CVM-jäännösten valvontaa, koska on havaittu tietty määrä laaturajojen ylityksiä.
Pehmittimiä (esimerkiksi plastisolien muodostamiseksi ) lisätään PVC: hen hyvin usein tiettyjen ominaisuuksien (joustavuus, murtovenymä, kylmän ja iskujen kestävyys jne. ) Parantamiseksi tai toteutuksen helpottamiseksi. Joustava (plastisoitu) PVC edustaa noin 30% PVC: n kulutuksesta.
Käytetyistä pehmittimistä jotkut ftalaatit ovat haitallisia. Ajan myötä ne voivat siirtyä (pysyvyyttä ei taata, johtuen yhteensopimattomuudesta polymeerimatriisin kanssa) ja kerääntyä joustavien PVC-esineiden pinnalle (erittymisen ilmiö). Tästä syystä niiden käyttöä leluissa rajoitetaan eurooppalaisella direktiivillä.
Muut pehmittimet ovat sallittuja adipaattien perheessä tai jopa kasviöljyt (esimerkiksi soijaöljy ). Monien vuosien ajan ne ovat mahdollistaneet elintarvikekäyttöisen venytyskalvon valmistamisen . Tietyt hydrofobiset pehmittimet kulkeutuvat kuitenkin ruokaan joutuessaan kosketuksiin elintarvikkeiden rasva-aineiden kanssa . Muita vaihtoehtoja kehitetään lopulta korvaamaan PVC elintarvikekalvoissa.
PVC muovataan useimmiten jatkuvilla prosesseilla ( suulakepuristus , päällystys ). Suulakepuristusta käytetään erityisesti ikkunaprofiilien ja PVC-putkien valmistukseen. Injektio on vähemmän käytetty, koska riski vapautumisen suolahappoa, mutta monia artikkeleita, kuitenkin, ovat teollisesti valmistettu: putki osat, sähkölaitteet, jne. Eri PVC-osien kokoamiseksi yleisimmin käytettyjä menetelmiä ovat liimaaminen ja erilaiset hitsaustekniikat , mukaan lukien kuumasaumaus.
Polyvinyylikloridin polttaminen vapauttaa pääasiassa suolahappoa ilmassa olevan vesihöyryn läsnä ollessa. Tällä hetkellä kaikki hyväksytyt kotitalousjätteenpolttolaitokset on varustettu happosuodattimilla, koska monissa jätteissä on kloridia. Jätteiden polttaminen ulkona on vakava ympäristövahinko. Lisäksi PVC: n palaminen tuottaa dioksiineja ja furaaneja vaihtelevissa määrissä palamisolosuhteista riippuen.
PVC: n tunnistamiseksi on käytettävä kuparilangkaa hehkulampun kanssa. Sitten sinun on saatettava tämä lanka kosketuksiin muovinäytteen kanssa ja altistettava se sitten liekille. Jos se muuttuu vihreäksi, se on yleensä PVC: tä. Höyryt pistävät silmiä (suolahappo HCl: n vapautuminen) ja liekki sammuu itsestään. Katso Beilstein-testi .
Ennen 2000-lukua PVC pidettiin kierrätysmateriaalina, jonka oli tarkoitus päästä kaatopaikalle tai polttaa. Vuonna 2000 Euroopan PVC-teollisuus päätti käynnistää Vinyl2010 : toimintasuunnitelman, jonka päätavoitteena oli perustaa keräys- ja kierrätyskanavat , jotka on mukautettu käsiteltäviksi käytetyn romun erityyppisiin jätteisiin. Vapaaehtoinen Vinyl2010- sitoumus (2000-2010) mahdollisti kierrättää 260 000 t kuluttajien jälkeistä PVC: tä vuodessa alun perin suunnitellun 200 000 tonnin sijaan .
Recovinyl-aloitteen luominen ja kierrätysprosessien kuten Vinyloop ja Texyloop kehittäminen mahdollistivat tämän tavoitteen saavuttamisen. Vinyloop-prosessi on kemiallinen kierrätysmenetelmä, joka kierrättää PVC: tä komposiittijätteen muodossa. Tämä prosessi eroaa suositummasta jauhatusprosessista. Käytetty PVC, joka voi tulla eri lähteistä, kuten kaapeleista ja profiileista, upotetaan liuottimeen ja suodatetaan sen jälkeen.
Vuonna 2013 Euroopassa kierrätettiin yli 444 000 tonnia PVC: tä, kun se vuonna 2012 oli 362 000 tonnia .
Euroopan PVC-teollisuus on päättänyt uudistaa uuden vapaaehtoisen sitoumuksen VinylPlus-ohjelman, jotta se olisi vuoden 2020 eurooppalaisten tavoitteiden mukainen. Tällä kertaa sen tavoitteena on kierrättää 800 000 tonnia PVC: tä vuodessa vuoteen 2020 mennessä.
Vuonna 2014 Ranska vei keskimäärin 70 000 tonnia PVC: tä (emäs, muovattu ja muoviton yhdessä) kuukaudessa ja keskimäärin 25 000 tonnia . Raaka-aineena (ilman lisäaineita) suspensiosta (S-PVC) saadun PVC: n rajalla havaittu keskihinta on 950 € / t .