PVCHerstellung und Verwendung

PVC begegnet uns fast überall im Alltag

Verbrauch/ProduktionPVC-Anteil:ca. 48%

Kapazitätenzu ca. 85%ausgelastet

Verbrauch/Produktion

Angaben in Tonnen (also ca. 1,6Mio Tonnen)

PVC-HerstellungRohstoffe

Erdöl Steinsalz

„Cracken“ Elektrolyse

Synthese des Vinylchlorids

PVC-Synthese

Beimischen von Zusatzstoffen

Formen

Ethen ChlorNatriumhydroxid

Kohlenwasserstoffe

HCl

VinylchloridherstellungDirektchlorierung von Ethylen zu Dichlorethan

Abspaltung von Chlorwasserstoff zu Vinylchlorid

C2H4 + Cl2 C2H4Cl2

Fe-Katalysator

80° C

2 C2H4Cl2 2 C2H3Cl + 2HCl500° C

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 Aufbauisotaktischer 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 wieeine Paste hat ==> Rotatiosngiesen Bestreichen von Objekten, Eintauchen

Sicherheit

- beim Verbrennen entsteht HCl-Gas

- Zusatzstoffe können aus- dünsten (z.B. Weichmacher in Folien für Lebens- mittelverpackungen, Boden- beläge)

- Zersetzungsprozesse

Umweltproblematik

- PVC zersetzt sich nicht von alleine

- PVC-Einsatz kann Energie sparen

- werkstoffliche/rohstoffliche Verwertung möglich

Wiederverwertung

Vielen Dank für eure Aufmerksamkeit