Polyvinylchlorid) | ||
Struktur af poly (vinylchlorid) | ||
Identifikation | ||
---|---|---|
IUPAC navn | poly (1-chlorethylen) | |
Synonymer |
PVC |
|
N o CAS | ||
N o ECHA | 100,120,191 | |
PubChem | 6338 | |
ChEBI | 53243 | |
SMILE |
C ([C @@ H] (Cl) *) * , |
|
InChI |
InChI: InChI = 1S / C2H3Cl / c1-2-3 / h2H, 1H2 |
|
Kemiske egenskaber | ||
Formel | (C 2 H 3 Cl) n n = 700 til 1.500 |
|
Fysiske egenskaber | ||
T ° glasovergang | 80 ° C | |
T ° fusion | > 180 ° C (nedbrydning) | |
Opløselighedsparameter δ |
19,8 MPa 1/2 ; 21,3 J 1/2 · cm -3/2 |
|
Volumenmasse | 1,38 g · cm -3 | |
Automatisk tænding temperatur | 600 ° C | |
Eksplosionsgrænser i luft | Nedre: 60 g · m -3 | |
Elektroniske egenskaber | ||
Dielektrisk konstant | 3,39 ( 1 kHz , 25 ° C ) 2,9 ( 1 MHz , 25 ° C ) 2,8 ( 1 GHz , 25 ° C ) 5,3 ( 1 kHz , 100 ° C ) |
|
Optiske egenskaber | ||
Brydningsindeks | 1,52 - 1,55 | |
Forholdsregler | ||
WHMIS | ||
Ukontrolleret produktDette produkt kontrolleres ikke i henhold til WHMIS-klassificeringskriterierne. |
||
IARC- klassificering | ||
Gruppe 3: Kan ikke klassificeres med hensyn til kræftfremkaldende egenskaber hos mennesker | ||
Enheder af SI og STP, medmindre andet er angivet. | ||
Den poly (vinylchlorid) , kendt under forkortelsen PVC (forkortelse fra det engelske navn polyvinylchlorid ), er en polymer termoplast af forbrugeren , amorf eller svagt krystallinske , vigtigste repræsentant for familien chloropolymers .
Den fremstilles af to råmaterialer : 57% havsalt (NaCl) og 43% råolie; det er det eneste plastmateriale, der består af mere end 50% råmateriale af mineralsk oprindelse.
Den stive PVC bruges hovedsageligt til fremstilling af profiler og rør ved ekstrudering . Den fleksible PVC (eller PVC plastificeret ) anvendes for eksempel i industrien tøj og polstring .
Af kemisk formel - ( C H 2 - C H Cl ) n -, opnås det gennem radikal polymerisation af monomere vinylchlorid (VCM akronym formlen CH 2 = CHCI). PVC er et organisk materiale .
Poly (vinylchlorid) blev opdaget ved en tilfældighed i mindst to gange i løbet af XIX th århundrede, først i 1835 af Henri Victor Regnault og i 1872 af Eugen Baumann . I begge tilfælde fremkom polymeren som et hvidt fast stof i vinylchloridflasker efter udsættelse for sollys. I begyndelsen af XX th århundrede, den russiske kemiker Ivan Ostromislensky (i) og Fritz Klatte (i) begge forsøgt at bruge PVC i kommercielle produkter, men deres indsats var ikke en succes på grund af vanskelighederne ved transformation polymer. I 1926, Waldo Semon (i) , i samarbejde med virksomheden BF Goodrich , har udviklet en fremgangsmåde til laminering af PVC ved at blande det med additiver . Dette gjorde materialet mere fleksibelt og nemmere at fremstille, skabelsen af PVC's kommercielle succes.
Historisk blev vinylchlorid produceret ved omsætning af ethylen med chlorgas . I dag er det en reaktion mellem ethylen og saltsyre i nærvær af ilt , som generelt anvendes. Mellemproduktet, dichlorethan , bliver til vinylchlorid under påvirkning af varme.
Den polymerisation af VCM initieret af radikaler . Den mest almindelige proces er den i suspension . Forskellige additiver gør det muligt at kontrollere dets polymerisation (polymerisationsinitiatorer, shortstoppers , nøddræbende midler , blæsemidler osv. ).
Bemærk: PVC er uopløselig i sin monomer.
Produktion af PVC (suspensionsproces).
Visse tilsætningsstoffer gør det muligt at forbedre dets kemiske stabilisering mod ultraviolette stråler, varme, stød osv. Og stabilisere dens farve og udseende. For eksempel gør stabilisatorer kendt som "Hals" (for hindrede aminer lysstabilisatorer ) det mere modstandsdygtigt over for lys ved at hæmme aktiviteten af frie radikaler.
PVC kan inkorporere mange fyldstoffer , der hovedsagelig er mineraler såsom naturligt eller udfældet calciumcarbonat , talkum , kaolin eller metaller beregnet til at forbedre dets mekaniske egenskaber, dets overfladetilstand og også til at reducere prisen . I gennemsnit indeholder PVC 10% tilsætningsstoffer.
PVC skal være modstandsdygtig over for varme eller brand. Nu er brændbart og frigiver naturligt 170- 180 ° C af hydrogenchlorid og fra 70 ° C , hydrogenchlorid ved en selvbærende reaktion, når den er initieret. Stabiliserende tilsætningsstoffer forhindrer eller begrænser denne frigivelse:
Der er mange anvendelser til PVC i industrien. Der er hovedsageligt fire typer PVC:
Polymerisationen af PVC er irreversibel. Nogle blødgørere, der anvendes i sammensætningen, kan udgøre en sundhedsrisiko.
PVC tillader brug af klor, der frigives under fremstillingen af produkter som sæbe, vasketøj. I dag er det en af løsningerne for at undgå stor og farlig opbevaring af klor. Denne polymer er i form af et hvidt pulver.
Hvis PVC er blevet kritiseret så meget, er det fordi det mistænkes for at bidrage:
Før 1980'erne sikrede PVC-produktionsteknikken ikke fraværet af vinylchloridmonomer (VCM), som kunne nå 200 eller endda 1000 ppm . Dens anvendelse til fremstilling af drikkevandsrør kræver en kontrol af den tilbageværende CVM på PVC-rørene før 1980, fordi der er observeret et vist antal tilfælde af overskridelse af kvalitetsgrænserne.
Blødgørere (f.eks. Til dannelse af plastisoler ) tilsættes meget ofte til PVC for at forbedre visse egenskaber (fleksibilitet, brudforlængelse, modstandsdygtighed over for kulde og stød osv. ) Eller for at lette implementeringen. Fleksibel (blødgjort) PVC udgør ca. 30% af PVC-forbruget.
Blandt de anvendte blødgørere er nogle phthalater skadelige. Over tid kan de migrere (permanent ikke garanteret på grund af inkompatibilitet med polymermatrixen) og deponeres på overfladen (fænomen med ekssudation) af fleksible PVC-genstande. Af denne grund er deres anvendelse begrænset til legetøj af et europæisk direktiv.
Andre blødgørere er godkendt i fedtfamilien eller endda vegetabilske olier (for eksempel sojabønneolie ). I mange år har de gjort det muligt at fremstille strækfilm af fødevarekvalitet. Imidlertid migrerer visse hydrofobe blødgørere ind i maden ved kontakt med fede stoffer i fødevarer. Der udvikles andre alternativer for til sidst at erstatte PVC i madfilm.
PVC er oftest formet af kontinuerlige processer ( ekstrudering , belægning ). Ekstrudering anvendes især til fremstilling af vinduesprofiler og PVC-rør. Den injektionen er mindre brugt på grund af risikoen for frigivelse af saltsyre, men mange artikler er imidlertid industrielt fremstillet: rørdele, elektrisk udstyr osv For at samle forskellige PVC-dele er de mest anvendte metoder limning og forskellige svejseteknikker , herunder varmeforsegling.
Brændende poly (vinylchlorid) frigiver hovedsageligt saltsyre i nærværelse af vanddamp indeholdt i luften. I øjeblikket er alle godkendte forbrændingsanlæg til husholdningsaffald udstyret med syrefiltre, da der er klorider i mange affald. At brænde affald i det fri er en alvorlig miljøskade. Derudover genererer forbrændingen af PVC dioxiner og furaner i varierende mængder afhængigt af forbrændingsforholdene.
For at genkende PVC er det nødvendigt at bære en kobbertråd med glødelampen. Derefter skal du sætte denne ledning i kontakt med plastprøven og derefter udsætte den for en flamme. Hvis det bliver grønt, er det normalt PVC. Dampene stikker øjnene (frigivelse af saltsyre HCI), og flammen slukker af sig selv. Se Beilstein test .
Før 2000'erne blev PVC opfattet som et ikke-genanvendeligt materiale, der var beregnet til at ende på losseplads eller forbrændes. I 2000 besluttede PVC-industrien i Europa at lancere Vinyl2010 : en handlingsplan, hvis hovedformål var at oprette indsamlings- og genanvendelseskanaler tilpasset til de forskellige typer affald, der skulle behandles. Vinyl2010's frivillige forpligtelse (2000-2010) gjorde det muligt at genbruge 260.000 t PVC efter forbrug årligt i stedet for de 200.000 t, der oprindeligt var planlagt.
Oprettelsen af Recovinyl-initiativet og udviklingen af genanvendelsesprocesser som Vinyloop og Texyloop gjorde det muligt at nå dette mål. Vinyloop-processen er en kemisk genvindingsmetode, der genanvender PVC i form af kompositaffald. Denne proces adskiller sig fra den mere populære slibeproces. Brugt PVC, som kan komme fra forskellige kilder såsom kabler og profiler, nedsænkes i et opløsningsmiddel og filtreres derefter.
I 2013 blev mere end 444.000 t PVC genanvendt i Europa sammenlignet med 362.000 t i 2012.
Den europæiske PVC-industri har besluttet at forny en ny frivillig forpligtelse, VinylPlus, for at være i tråd med de europæiske mål for 2020. Denne gang sigter den mod at genbruge 800.000 t PVC om året inden 2020.
I 2014 eksporterede Frankrig i gennemsnit 70.000 t PVC (base, blødgjort og ikke-blødgjort sammen) om måneden og importerede i gennemsnit 25.000 t . Den gennemsnitlige pris observeret ved grænserne for PVC opnået ved suspension (S-PVC) rå (uden tilsætningsstoffer) er 950 € / t .