Polyvinylchlorid (PVC) ist ein thermoplastisches Material, das in einer Vielzahl von Produkten verwendet wird, darunter Wasserrohre und elektrische Leitungen. Es ist ein Polymer, dessen langkettige Moleküle aus den Bausteinen von Vinylchlorid hergestellt werden. Additive werden verwendet, um die Eigenschaften von PVC für bestimmte Anwendungen zu verbessern. Fertige Produkte sind in verschiedenen Farben erhältlich, ultraviolettbeständig und weisen verschiedene Flexibilitätsgrade auf.
Bildnachweis: Jupiterimages / Photos.com / Getty ImagesRohes Material
Die beiden bei der Herstellung von PVC verwendeten Rohstoffe sind Meerwasser und Öl. Aus Meerwasser gewonnenes Salz wird zur Herstellung von Chlorgas verwendet, und Erdöl ist die ursprüngliche Quelle für Ethylengas. Chlor und Ethylen sind die beiden Hauptbestandteile, die zur Herstellung von PVC benötigt werden.
Chlor
Durch Elektrolyse wird aus einer Salzlösung Chlor erzeugt. Eine Lösung von Natriumchlor oder Kochsalz wird in einen Behälter mit Elektroden gegeben. Beim Anlegen von elektrischem Strom zieht die positive Elektrode Chloridionen in die Lösung, wo sie sich zu Chlorgas verbinden.
Ethylen
Ethylen ist ein farbloses und geruchloses Gas mit der chemischen Formel C2H4. Es ist leicht entzündlich und kann bei falscher Handhabung Explosionen verursachen. Es wird kommerziell aus der Raffination von Erdöl hergestellt.
PVC herstellen
Das Chlor und die Ethylengase werden kombiniert, um Ethylendichlorid zu erzeugen, das bei hohen Temperaturen zu Vinylchlorid (CH 2 = CHCl) umgewandelt wird. Die Vinylchloridmoleküle werden dann polymerisiert, um das PVC-Harz zu bilden. Andere Verbindungen werden zugesetzt, um das Aussehen sowie die physikalischen und chemischen Eigenschaften zu verbessern. Das fertige Produkt wird zu Rohren oder anderen Produkten geformt und härtet beim Abkühlen aus.
Additive
Eine Reihe von Verbindungen kann rohem PVC zugesetzt werden. Die gebräuchlichsten Additive sind Pigmente zum Hinzufügen von Farbe, UV-Inhibitoren zum Schutz des Materials vor einem Abbau durch längere Sonneneinstrahlung und Weichmacher zum Einstellen des Flexibilitätsgrades des spezifischen Produkts. Die meisten Weichmacher stammen aus einer chemischen Gruppe namens Phthalate.
Toxizität von Materialien
Chlor in gasförmiger Form ist gefährlich, da es Haut, Augen und Atemwege stark reizt. Ethylenchloridverbindungen, die im Herstellungsverfahren hergestellt und nicht in Polymere umgewandelt werden, sind bekanntermaßen krebserzeugend. Es gibt Reste dieser Verbindungen, die im fertigen PVC nicht kombiniert sind, wodurch Wasserleitungen und andere Produkte ebenfalls potenziell gefährlich werden. Die zur Erhöhung der Plastizität verwendeten Phthalate sind ebenfalls sehr giftig.
