Eigenschaften von PVC (Polyvinylchlorid) Kunststoff
Chemische Struktur:
Bestehend aus Vinylchlorid-Monomeren (CH₂=CHCl).
Hoher Chlorgehalt (56-57%), der zur Flammbeständigkeit und Haltbarkeit beiträgt.
Physikalische Eigenschaften:
Form: Kann starr (PVC/weichmacherfrei) oder flexibel (mit Weichmachern wie Phthalaten) sein.
Dichte: 1,3–1,45 g/cm³, aufgrund von Chlor schwerer als viele Kunststoffe.
Farbe: Natürlich weiß/durchscheinend; Leicht mit Pigmenten einfärbend.
Mechanische Eigenschaften:
Festigkeit: Hart-PVC hat eine hohe Zugfestigkeit (50–80 MPa).
Schlagfestigkeit: Spröde bei niedrigen Temperaturen, es sei denn, sie werden mit Schlagzähadditiven modifiziert.
Haltbarkeit: Langlebig mit Abrieb- und Verschleißfestigkeit.
Thermische Eigenschaften:
Schmelzpunkt: Zersetzung bei ~140–260 °C unter Freisetzung von giftigem HCl-Gas.
Glasübergangstemperatur (Tg): ~80°C.
Thermische Stabilität: Erfordert Stabilisatoren, um eine Degradation während der Verarbeitung zu verhindern.
Elektrische Eigenschaften:
Ausgezeichneter Isolator, der häufig in elektrischen Kabeln und Beschichtungen verwendet wird.
Schwer entflammbar und selbstverlöschend durch Chlorgehalt.
Chemische Beständigkeit:
Beständig gegen Säuren, Basen, Salze, Öle und aliphatische Kohlenwasserstoffe.
Schlechte Beständigkeit gegen aromatische Kohlenwasserstoffe, Ketone und chlorierte Lösungsmittel.
Geringe Durchlässigkeit für Gase und Flüssigkeiten.
Umwelt- und Sicherheitsaspekte:
Recycling: Herausfordernd durch Additive; Mechanisches Recycling ist üblich.
Toxizität: Beim Verbrennen werden Dioxine und HCl freigesetzt. Vinylchloridmonomer ist krebserregend.
Langlebigkeit: Der lange Lebenszyklus reduziert die Austauschhäufigkeit, erschwert aber die Entsorgung.
Witterungsbeständigkeit:
Anfällig für UV-Abbau, es sei denn, es wird mit Additiven wie TiO₂ stabilisiert.
Wird mit der Zeit spröde, wenn es ohne Stabilisatoren dem Sonnenlicht ausgesetzt wird.
Anträge:
Hart-PVC: Rohre, Fensterrahmen, Flaschen.
Weich-PVC: Kabel, Bodenbeläge, medizinische Schläuche.
Andere Verwendungen: Beschilderung, Dachbahnen, Kunstleder.
Verarbeitung:
Leicht mit Lösungsmitteln oder Hitze zu schweißen.
Kompatibel mit Extrusion, Spritzguss und Kalandrierung.
Zusammenfassung:
PVC ist vielseitig, kostengünstig und langlebig, stellt aber bei der Herstellung und Entsorgung ökologische und gesundheitliche Herausforderungen dar. Seine Eigenschaften variieren je nach Additiv erheblich, wodurch es sich an vielfältige Anwendungen anpassen lässt.