PVC
Herstellung und Verwendung
PVC begegnet uns fast
überall im Alltag
Verbrauch/Produktion
PVC-Anteil:
ca. 48%
Kapazitäten
zu ca. 85%
ausgelastet
Verbrauch/Produktion
Angaben in Tonnen (also ca. 1,6Mio Tonnen)
PVC-Herstellung
Rohstoffe
Erdöl
Steinsalz
„Cracken“
Kohlenwasserstoffe
HCl
Elektrolyse
Ethen
Chlor
Synthese des Vinylchlorids
PVC-Synthese
Beimischen von Zusatzstoffen
Formen
Natriumhydroxid
Vinylchloridherstellung
Direktchlorierung von Ethylen zu Dichlorethan
C2H4 + Cl2
Fe-Katalysator
80° C
C2H4Cl2
Abspaltung von Chlorwasserstoff zu Vinylchlorid
2 C2H4Cl2
500° C
2 C2H3Cl + 2HCl
Walt Disney erklärt uns Chemie
Radikalische Polymerisation
Kettenabbruch
Verzweigungen
Polymerisationsverfahren
- Suspensionspolymerisation
- Massepolymerisation
- Lösungspolymerisation
- Fällungspolymerisation
Suspensionspolymerisation
> Monomer nicht im Trägerstoff löslich
> Monomer wird durch Rühren zu Tröpfchen verteilt
> Polymerisation findet in den Tröpfchen statt
+ Leichter Wärmeabtransport
- geringe Volumenausnützung
- Initiator/Stabilisatoren müssen wieder entfernt werden
Massepolymerisation
> Polymerisation findet im geschmolzenen Monomer statt
+ hohe Ausbeute
+ keine Fremdstoffe zu entfernen
- schlechter Wärmeabtransport
Lösungspolymerisation
> Monomer ist im Trägerstoff löslich
> Polymer ist im Trägerstoff löslich
+ guter Wärmeabtransport
+ Viskosität bleibt niedrig
- Initiatoren sind abzutransportieren
Fällungspolymerisation
> Monomer ist im Trägerstoff löslich
> Polymer ist nicht löslich und fällt aus
==> Gut für die Herstellung von PVC mit Wasser als
Trägerstoff geeignet.
Viskosität/Umsatz
Vorreaktor-Schema
Nachreaktor-Schema
Zusatzstoffe
- Weichmacher
- Stabilisatoren
- Füllstoffe
- Fliessmittel
- Farbstoffe
- Flammschutzmittel
- uvm.
Innerer Aufbau(„Kristallstruktur“)
Innerer Aufbau
isotaktischer Aufbau: Alle Substituenten sind in
gleicher räumlicher Anordnung anzutreffen
(istaktisches Polypropen)
syndiotaktischer Aufbau: Die Anordung der
Substituenten wechselt an aufeinanderfolgenden
asymetrischen Kohlenstoffatomen.
(syndiotaktisches Polypropen)
ataktischer Aufbau: Die Anordung der
Substituenten ist regellos statistisch verteilt.
(sydiotaktisches Polypropen)
Innerer Aufbau
Weichmacher
Die künstlichen Weichmachermoleküle
stören die Kristallisation und machen
damit den Kunststoff weicher.
Formgebung
- Extrudieren
- Spritzgießen
- Extruktionsblasformen
- Kalandrieren
- Pastenverarbeitung
Extrudieren
Spritzgießen
Extruktionsblasformen
Kalandrieren
Pastenverarbeitung
Durch konstantes Rühren von
E-PVC (PVC aus dem
Emulsionspolymerisationsverfahren)
kann eine Substanz hergestellt werden,
die ähneliche Fließeigenschaften wie
eine Paste hat ==> Rotatiosngiesen
Bestreichen von Objekten,
Eintauchen
Sicherheit
- beim Verbrennen entsteht
HCl-Gas
- Zusatzstoffe können ausdünsten (z.B. Weichmacher
in Folien für Lebensmittelverpackungen, Bodenbeläge)
- Zersetzungsprozesse
Umweltproblematik
- PVC zersetzt sich nicht
von alleine
- PVC-Einsatz kann Energie
sparen
- werkstoffliche/rohstoffliche
Verwertung möglich
Wiederverwertung
Vielen Dank für eure
Aufmerksamkeit

PVC - SCHORSCHIUM.org