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
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