Поливинил хлорид

Структурная формула
Структура поливинилхлорида
Общий
Фамилия Поливинил хлорид
Другие названия
Количество CAS 9002-86-2
Мономер Винилхлорид
Молекулярная формула в повторяющемся звене C 2 H 3 Cl
Молярная масса повторяющейся единицы 62,50 г моль -1
Тип полимера

Термопластик

Краткое описание

Белая пыль

характеристики
Физическое состояние

твердо

Инструкции по технике безопасности
Маркировка опасности GHS
нет пиктограмм GHS
H- и P-фразы ЧАС: нет H-фраз
П: нет P-фраз
Насколько это возможно и обычно, используются единицы СИ . Если не указано иное, приведенные данные относятся к стандартным условиям .

Поливинилхлорид ( аббревиатура ПВХ ) - это термопластичный полимер, который получают из мономера винилхлорида путем цепной полимеризации . ПВХ - третий по важности полимер для пластмасс после полиэтилена и полипропилена .

Пластмассы ПВХ делятся на твердые и мягкие. Жесткий ПВХ используется, например, для изготовления оконных профилей, труб и пластинок . Мягкий ПВХ содержит пластификаторы , которые придают материалу эластичность. Его используют, например, для оболочки кабеля и напольных покрытий .

история

Французский химик Анри Виктор Реньо был первым, кто произвел винилхлорид в лаборатории Юстуса фон Либиха в Гиссене в 1835 году и заметил, что белый порошок - поливинилхлорид - образовался из него после длительного воздействия солнечного света , но не понял значения своего открытия. .

В 1912 году Фриц Клатте разработал синтез винилхлорида из этина и хлористого водорода на химическом заводе Griesheim-Elektron . Он тоже подвергал солнечному свету стеклянные сосуды, содержащие винилхлорид и различные добавки. Тем самым он заложил основы производства ПВХ. В 1913 году Клатте запатентовал «полимеризацию винилхлорида и его использование в качестве заменителя рогов, пленок, синтетических нитей и красок». Однако товарной продукции не было.

Из-за нехватки сырья во время и после Первой мировой войны были активизированы усилия по использованию ПВХ в качестве сырья, чтобы заменить дорогое сырье недорогими материалами. Однако дальнейшего применения он не нашел до конца 1920-х годов. В 1928 году он был расширен за счет производства в США, а в 1930 году в Райнфельдене (Баден) компанией BASF ; В 1935 году IG Farben начал производство ПВХ.

В 1935 году производство мягкого ПВХ было освоено в Биттерфельде (Германия). Игелит был товарным знаком того времени . Первыми изделиями из ПВХ стали фольга и трубы. Последние были переведены в Биттерфельд и Зальцгиттер (Германия) в 1935 году . После 1945 года ПВХ был самым широко производимым пластиком в мире. В 1948 году пластинки были наконец изготовлены из ПВХ, который окончательно заменил шеллак .

С развитием химической промышленности каустическая сода требовалась во все больших количествах. Гидроксид натрия получают из хлорида натрия с помощью хлорщелочного электролиза . Побочный продукт - хлор . Развитие химии хлора основано, среди прочего, на рентабельном побочном продукте, который также способствует производству и сбыту ПВХ. Критики рассматривают ПВХ как «сток хлора» для побочного продукта хлорщелочного электролиза.

В Соединенных Штатах этот материал получил дальнейшее развитие в 1960-х годах для получения постхлорированного ПВХ (хлорированного поливинилхлорида), который в соответствии с DIN сокращенно обозначается как «PVC-C», а за рубежом - как «CPVC». Массовая доля хлора в ПВХ-С превышает 56,7% ПВХ и может достигать 74%. При более высоких температурах он более устойчив к коррозии и имеет лучшие механические свойства, чем ПВХ, поэтому он также подходит для изготовления труб для горячего водоснабжения и, с ограничениями, даже для контуров отопления.

Торговые наименования

ПВХ был или находится под названиями Ekadur, Decelith , Gölzalith, Vinidur, Trovidur, Hostalit, Lucalor, Corzan, Glastoferan (жесткий ПВХ) и Ekalit, Dekelith, Mipolam, Igelit (мягкий ПВХ) и Piviacid (волокно из ПВХ ГДР) на рынке .

Производство

Модель купола из поливинилхлорида

Поливинилхлорид получают радикальной цепной полимеризацией из мономера винилхлорида (H 2 C = CHCl):

Винилхлорид в поливинилхлорид

По сути, являются общими три различных процесса полимеризации. Тактичность из самых повторяющихся звеньев во всех процедурах, в основном атактическая. Кристаллическая фракция полимера до примерно 10% имеет синдиотактическую структуру.

E-PVC

Самый старый процесс - эмульсионная полимеризация (впервые введена в 1929 году). Получается так называемый E-PVC. С помощью эмульгаторов винилхлорид размешивают с водой в виде мелких капель. Например, пероксид водорода или пероксодисульфат калия используются в качестве водорастворимых инициаторов . При повышенных температурах из капель мономера образуются частицы поливинилхлорида. Непрореагировавший мономер удаляют из этих первичных частиц при пониженном давлении. Используемые эмульгаторы остаются в продукте. Процесс может осуществляться как непрерывно, так и периодически. Полимерные дисперсии, полученные в результате этого процесса, используются, среди прочего, для клеев или покрытий.

S-PVC

Винилхлорид сжижают под давлением в автоклаве и добавляют воду. При интенсивном перемешивании образуется суспензия из очень маленьких капель винилхлорида в воде. Органические пероксиды, растворимые в мономере или некоторых алифатических азосоединениях, таких как, например, азобис (изобутиронитрил) (AIBN), используются в качестве инициатора полимеризации . Это суспензионная полимеризация, и полученный продукт называется S-PVC.

Защитные коллоиды добавляются в очень малых количествах , чтобы предотвратить слипание капель во время полимеризации. Зерна дегазируют для удаления непрореагировавших мономеров и воды. Таким образом происходит около 90% производства ПВХ.

М-ПВХ

При полимеризации в массе полимеризация проводится непосредственно в жидком винилхлориде с растворимым в нем инициатором, обычно органическим пероксидом. Изделие называется М-ПВХ. Превращение проводят только до примерно 80%, а непрореагировавший мономер удаляют при пониженном давлении. По сравнению с E- и S-PVC, M-PVC имеет очень высокую чистоту. Плотно распределенный размер зерен составляет около 100 мкм. M-PVC предпочтительнее для применений, в которых требуется высокий уровень прозрачности. То же относится и к стерилизационным пленкам.

Жесткий ПВХ и мягкий ПВХ

ПВХ подразделяется на твердый ПВХ (аббревиатура PVC-U, где U означает непластифицированный ) и мягкий ПВХ (аббревиатура PVC-P, где P означает пластифицированный ). Трубы и профили для окон и фармацевтических пленок, например, производятся из жесткого ПВХ. Мягкий ПВХ играет важную роль в качестве изолятора кабеля, а также используется в напольных покрытиях, шлангах, подошвах обуви и гидроизоляции крыш. Мягкий ПВХ содержит до 40% пластификаторов ; Жесткий ПВХ практически не содержит пластификаторов.

Добавки

По своей природе хрупкий и твердый ПВХ адаптирован к самым разнообразным областям применения с добавками , в первую очередь стабилизаторами и модификаторами ударной вязкости . Добавки улучшают физические свойства, такие как устойчивость к температуре, свету и атмосферным воздействиям, ударную вязкость и эластичность, ударную вязкость с надрезом , блеск и служат для улучшения технологичности. Добавки должны иметь высокий эффект при минимально возможной концентрации, не должны ухудшать производственные процессы для пластмассовых формованных деталей и обеспечивать желаемый срок службы продукта. Акрилатные полимеры или хлорированный полиэтилен обычно используются в качестве модификаторов ударной вязкости. Обработка ПВХ также улучшается модификаторами, благодаря чему достигается более быстрая пластификация ПВХ.

ПВХ - это термопластичный полимер, который обрабатывают в диапазоне температур от 160 до 200 ° C. При этих температурах процесс разложения начинается с удаления хлористого водорода (HCl). Добавление термостабилизаторов (см. Также термостабильность (биологию) необходимо), в то же время они улучшают устойчивость к атмосферным воздействиям и старению . Если ПВХ подвергается воздействию повышенных температур во время дальнейшей обработки (например, посредством сварки нагретых элементов при 260 ° C ), пакет добавок должны быть адаптированы к этим соединениям , таких как стеараты или карбоксилатов на основе тяжелых металлов , таких как свинец , кадмий , олово , барий / цинк , кальций / цинк и кальций / алюминий / цинк , такие как стеарат кадмия или свинца , стеарат используются «Выделяется хлор и образуются хлориды металлов). Соединения кадмия в качестве стабилизаторов были запрещены ЕС в 2001 году, а свинцовые стабилизаторы должны быть заменены к 2015 году (согласно источнику с 2010 года) (цель добровольного сокращения). Такие металлосодержащие термостабилизаторы может быть заменен гидротальцитом ( вещество магния ). Гидроксикарбонат алюминия).

Кроме того, мягкий ПВХ может также содержать антиоксиданты, термостабилизаторы (поддерживают форму), такие как оловоорганические стабилизаторы и антипирены (например, триоксид сурьмы ) в качестве добавок.

Фталаты , бисфенол А и оловоорганические соединения, содержащиеся в ПВХ, считаются эндокринными (гормонально) эффективными, такие вещества влияют на воспроизводство и выживаемость земноводных и даже репутационное поведение лягушек, так что все вещества классифицируются в соответствии с их механизмами действия и экологически значимые концентрации могут быть обнаружены ".

Большинство добавок (фталаты, бисфенол А, оловоорганические соединения и т. Д.), Используемые (для облицовки пруда ), плохо растворяются в воде, но их концентрация в воде низкая, в зависимости от их растворимости . Они снова частично извлекаются из воды путем адсорбции при контакте с твердыми биогенными веществами, а затем утилизируются вместе с осадком водоема. Отсосанный почвенный ил обычно используется в качестве мульчи для поверхностного компостирования . В этом случае компост может содержать более высокие уровни пластификаторов и других добавок (бисфенол А, трибутилолово ), чем вода. Добавки извлекаются из водных экстрактов , воду можно использовать в качестве растворителей и добавок для возобновления экстрагента и дальнейшего растворения вне пленки. Это создает (физическое) равновесие .

Пластификаторы

Добавление пластификаторов придает полимеру пластические свойства, такие как гибкость и мягкость. Сложные эфиры фталевой кислоты в основном используются в качестве пластификаторов . Хлорированные парафины , адипиновой кислоты сложные эфиры и сложные эфиры фосфорной кислоты , имеют меньшее значение . Во время обработки термопластов пластификаторы внедряются между молекулярными цепями ПВХ и тем самым ослабляют структуру. Не связанные химически пластификаторы, которые могут составлять «до 50% от общей массы», могут быть удалены с пленки, что также приводит к тому, что пленки становятся хрупкими примерно через 10 лет. Разорванная пленка ПВХ в старых пленочных прудах и плавательных бассейнах является индикатором того, что изначально содержащиеся пластификаторы попали в окружающую среду в результате элюирования (выщелачивания) или миграции (дальнейшей миграции в другие пластмассы, твердые вещества или микроорганизмы) или испарения.

Пластификаторы и добавки также могут мигрировать (в случае резервуаров из фольги) из ПВХ в пластмассы нетканых материалов основы . Миграция явно сказывается на плавательных бассейнах, которые (для лучшей теплоизоляции ) состоят из формованных кусков пенополистирола , заполненных бетоном. В таких случаях поставщики пленки требуют, чтобы между пленкой ПВХ и полистиролом был вставлен геотекстильный флис в противном случае срок гарантии истечет).

Это хранилище представляет собой физическое расширение конструкции, так что миграция и выделение газа происходят, несмотря на низкую летучесть. В зависимости от области применения это приводит к сорбированному поверхностному слою или миграции пластификатора в соседние материалы или через воздушное пространство в соседние вещества. Продукты на другой основе, которые перемещаются медленнее из-за значительно более низкого давления пара, значительно дороже, но все чаще используются в Европе. К ним относятся, например, ацетилтрибутилцитрат и диизонониловый эфир 1,2-циклогександикарбоновой кислоты . Порошковые смеси из ПВХ с включенными пластификаторами и добавками называются сухими смесями .

Пластификаторы (примеры)
Эфир фталевой кислоты Прочие эфиры карбоновых кислот
Бис (2-этилгексил) фталат.svg
Бис (2-этилгексил) фталат (ДЭГФ)
DINCH-6 Формула V.2.svg
Диизонониловый эфир 1,2-циклогександикарбоновой кислоты (DINCH)
Диизононилфталат.svg
Диизононилфталат (ДИНФ)
Acetyltributylcitrate.svg
Ацетил трибутил цитрат (TBAC)

При использовании в качестве облицовки пруда в качестве альтернативы используется пленка EPDM , которая полностью не содержит пластификаторов, но при этом легко растягивается, устойчива к холоду и устойчива (о других преимуществах см. Гидроизоляционная мембрана EPDM # Свойства и использование ). Их недостатками являются, например, то, что они только черного цвета (с наполнителем производится технический углерод ) или белого цвета (в англоязычных странах как «EPDM Rubber white»), а техника соединения вулканизации для укладки не так проста, например, сварка ПВХ горячим газом .

характеристики

ПВХ легко окрашивается и практически не впитывает воду. Он устойчив к некоторым кислотам и щелочам и в некоторой степени устойчив к этанолу , маслу и бензину . ПВХ разрушается, среди прочего, ацетон , диэтиловый эфир , тетрагидрофуран (ТГФ), бензол , хлороформ и концентрированная соляная кислота . Жесткий ПВХ хорошо обрабатывается, мягкий - плохо. Его можно деформировать без резки при температуре от 120 до 150 ° C. Соединения могут быть выполнены с помощью клея (клеи на основе растворителей, двухкомпонентные клеи) или сварки пластмасс (различные процессы ручной и машинной сварки). Клеи на основе растворителей в основном основаны на ТГФ , к которому добавляется от 10 до 20% порошка ПВХ (возможно, пост-хлорированного ПВХ) для увеличения вязкости . Для обычного жесткого ПВХ (PVC-U) доступен ряд клеев, в то время как для ПВХ-C предлагается лишь несколько специальных клеев, таких как Tangit PVC-C и Griffon HT 120. Часто рекомендуется предварительно очистить клейкие поверхности с помощью соответствующего чистящего средства на основе растворителя.

ПВХ горит желтым, сильно коптящим пламенем и быстро гаснет без дополнительного внешнего пламени. Из-за высокого содержания хлора ПВХ является огнестойким в отличие от других конструкционных пластмасс, таких как полиэтилен или полипропилен . Однако в случае возгорания ПВХ-пластика образуется хлористый водород, диоксины и ароматические углеводороды.

ПВХ - хороший изолятор. Образование диполей и их постоянная перегруппировка в электрических переменном токе - полевые результатах по сравнению с большинством других изоляторов высоких касательными потерь. Из-за высокой прочности оболочки кабеля и хороших изоляционных свойств низковольтные кабели из ПВХ очень хорошо подходят для прокладки под штукатуркой или на открытом воздухе.

Механические и электрические свойства
имущество Жесткий ПВХ (PVC-U) Мягкий ПВХ (ПВХ-П) Хлорированный ПВХ (PVC-C)
Плотность в г / см³ 1,38 ... 1,40 1,20 ... 1,35 1,51 ... 1,64
Коэффициент теплового расширения в 10 −6  K −1 k. А. k. А. 60 ... 70
Температура плавления Разложение выше +180 ° C Разложение выше +180 ° C
Температура стеклования +79 ° С k. А.
Ударная вязкость в кДж / м² (согласно DIN 53453) низкий,> 20 О. k. А.
Ударная вязкость с надрезом в кДж / м² (согласно DIN 53453) 2 ... 75 o. Br. 12-е
Модуль упругости в МПа Модуль упругости при
растяжении (согласно DIN 53457)
1000 ... 3500 k. А. 2800
Модуль Юнга в МПа,
модуль упругости при изгибе при 23 ° C
k. А. k. А. 2800
Водопоглощение за 24 часа низкий низкий 0,04%
растворимость практически нерастворим в воде,
растворим в органических растворителях
(ацетон, а также сложные эфиры и средства для очистки
пятен), если
молекулярная масса ≤ 30 кДа
как PVC-U похож на PVC-U
Химическая устойчивость устойчив к концентрированным
и разбавленным щелочам, маслам,
алифам. Углеводороды ,
разлагаемые окислением
минеральных кислот
как PVC-U устойчив к концентрированным
и разбавленным кислотам, щелочам,
маслам, алифам. Углеводороды ,
неустойчивые к эфирам,
кетонам, хлорированным углеводородам
, сильным окислителям.
Теплопроводность в Вт / (м · К) низкий низкий 0,15
Предел прочности на разрыв в Н / мм² (согласно DIN 53455) 50 ... 75 10 ... 25 k. А.
Относительное удлинение при разрыве / прочность на разрыв
(согласно DIN 53455)
10 ... 50% 170 ... 400% k. А.
Предел текучести в МПа при 23 ° C k. А. k. А. 55 ... 60
Твердость шарика при вдавливании в МПа
(10-секундное значение согласно DIN 53456)
75… 155 k. А. 110
удельное
объемное сопротивление (согласно DIN 5348)
> 10 15 Ом > 10 11 Ом k. А.
Поверхностное сопротивление (согласно DIN 53482) 10 13 Ом 10 11 Ом 10 13 Ом
Температура использования От −50 ° C до +60 ° C k. А. до +80 ° C… + 93 ° C,
кратковременно +100 ° C
Диэлектрическая проницаемость (согласно DIN 53483)    при 50 Гц    при 1 МГц


3,5
3,0

4… 8
4… 4,5

k. А.
к. А.
Отслеживание сопротивления (CTI) 600 k. А. k. А.

использовать

Преимущество ПВХ - его долговечность. Солнечный свет не разлагает его (если используется достаточное количество УФ-стабилизаторов ), механические свойства не ухудшаются. Вода (в том числе соленая морская ) и воздух практически не разрушают ПВХ. Именно поэтому ПВХ в основном используется для изготовления долговечных изделий. Продукция может быть изготовлена ​​в самых разных цветах и ​​декорациях.

ПВХ очень дешев, потому что хлор в качестве исходного материала является « неизбежным побочным продуктом » при производстве каустической соды , которая, в свою очередь, является одним из наиболее часто используемых лабораторных и промышленных химикатов и требуется в химической промышленности для многих процессов ( см. едкий натр # Использование ), что спрос не может быть удовлетворен. Таким образом, хлор образуется в избытке, и (с уменьшением количества хлорированных углеводородов в качестве растворителя) он стал дешевым отходом, от которого можно избавиться. Среди прочего, низкая цена привела к буму продукции из ПВХ.

Твердый ПВХ используется, например, в саду и кемпинг мебели и оконных рам . ПВХ трубы меньше забиваются благодаря гладкой внутренней поверхности, оконные профили просты в уходе, не требуют особого ухода и устойчивы к атмосферным воздействиям,

Пленки ПВХ имеют различное применение, например, B. для водяной сердцевины водяных кроватей в виде искусственной кожи или для листов / пакетов фольги в альбомах марок, в качестве фольги для водоемов и кровельных мембран в строительном секторе и для напольных покрытий . Кредитные карты и тому подобное обычно изготавливаются из ПВХ.

ПВХ часто используется в качестве огнестойкой оболочки кабеля (изоляционный материал для электрических кабелей), в качестве распределительной коробки и в качестве втягивающей трубки для кабелей.

Вспененный ПВХ в листовой форме используется в качестве материала-носителя для рекламных носителей, таких как нанесенные надписи, изображения и графика, в основном из-за его небольшого веса и простоты обработки. Специальные препараты используются в художественных инсталляциях и мероприятиях. Сильно пластифицированная ПВХ-пленка предлагается в качестве нескользящих прокладок. Жесткий вспененный ПВХ используется как сэндвич- материал в технологии волоконных композитов . Области применения - спортивные катера и вагоностроение.

ПВХ также используется в пиротехнике; точнее, в основном как так называемый «донор хлора» . За счет молекулярного выделения ионов Cl усиливается цветовой эффект пиротехнического состава - обычно синих смесей. ПВХ иногда также используется в качестве связующего в пиротехнике.

В некоторых областях применения также используются другие пластмассы, такие как полипропилен (PP) и полиэтилен (PE), с тем преимуществом, что отсутствуют вредные вещества, которые испаряются из мягкого ПВХ (типичный запах пластика). Устойчивость к кислотам, маслам и морской воде, приписываемая ПВХ, также часто не требуется. Некоторые экологические ассоциации рекомендуют ограничить использование ПВХ несколькими специальными областями.

экономия

Окна с ПВХ-рамами в основном экспортируются. ПВХ часто используется для прокладки труб в кабельных трассах и для мембранных крыш, а также для напольных покрытий. В 2001 году 150 000 сотрудников 5 000 компаний в Германии принесли объем продаж в 20 миллиардов евро, что составляет около четверти всей индустрии пластмасс.

Экологические аспекты, утилизация и переработка

Свалка

К 1989 году около 70 процентов отходов было захоронено. Жесткий ПВХ не разлагается и не повреждает воду и воздух, но именно поэтому он занимает много места на свалке. Кроме того, невозможно сделать прогноз относительно того, не будет ли жесткий ПВХ в какой-то момент подвергаться атаке микроорганизмов или химических процессов. Однако можно с большой уверенностью предположить, что ингредиенты мягкого ПВХ загрязняют просачивающуюся воду и, следовательно, окружающую среду из-за содержания в них пластификатора. Захоронением бытовых отходов с теплотворной больше не разрешено в некоторых европейских странах , таких как Германия, Австрия и Швейцария.

Восстановление энергии

Энергию можно получить в процессе горения. Теплотворная способность 26,9 МДж / кг относительно мала по сравнению с другими пластиками, такими как полипропилен (ПП), 52,6 МДж / кг. При горении ПВХ образуется коррозионный газообразный хлороводород . Например, на заводах по сжиганию отходов он нейтрализуется известью в системах очистки дымовых газов. Полученные остатки классифицируются как опасные отходы .

Стабилизаторы, содержащие тяжелые металлы, такие как дистеарат свинца , представляют опасность . По этой причине на мусоросжигательных заводах используются сложные методы фильтрации для фильтрации вредных выбросов. Это означает, что производство энергии компенсируется высокими расходами на охрану окружающей среды.

переработка отходов

Код вторичной переработки поливинилхлорида - 03. Когда дело доходит до вторичной переработки, различают материал и метод вторичной переработки сырья. Имеется система возврата ПВХ; Прежде всего, собираются напольные покрытия, кровельные мембраны, оконные профили, электрические кабели и трубы из ПВХ. Развитие и расширение структур рециркуляции основано на добровольных обязательствах производителей ПВХ (VinylPlus).

Переработка материалов

Из термопластов, однажды сформированных в заготовку, можно снова расплавить и сформировать новый продукт. Однако последовательность термических обработок приводит к прогрессирующей потере качества материала (даунциклинг). Примером такого некачественного конечного продукта является основание маяка (держатель, в который вставляются красные и белые дорожные ограждения). Поэтому вторичная переработка материалов в настоящее время используется почти исключительно там, где доступны большие количества материала одного происхождения.

Самая большая проблема при переработке - это загрязнение. Кабельные отходы, из которых была удалена медь, все еще очень грязны и должны быть очищены, чтобы вернуться в реальный цикл и достичь качества нового материала.

С помощью процесса Vinyloop молекулы ПВХ и пластификаторы могут быть извлечены из композиционных материалов, содержащих ПВХ, с помощью растворителя метилэтилкетона . После осаждения и сушки смесь полимеров и пластификаторов может быть использована для изготовления любого изделия из ПВХ. В Европе был только один завод в Ферраре (Италия), который был закрыт в 2018 году.

Переработка сырья

Посредством пиролиза пластмассы можно разделить на вещества, которые можно использовать в нефтехимических целях, такие как метанол или синтез-газ. Естественно, эти процессы в основном используются для переработки смешанных пластмасс, которые можно разделить только с большими усилиями.

Опасности для здоровья

Когда первые рабочие на производстве ПВХ пострадали от деформации конечностей пальцев или обнаружили серьезное повреждение печени или рак печени (гемангиоэндотелиальная саркома), безопасность труда при производстве и переработке ПВХ повысилась. «Болезнь ВК» была признана ассоциацией страхования ответственности работодателей профессиональным заболеванием . Основной материал для ПВХ, винилхлорид , может вызывать рак у человека и обладает мутагенным действием . Другое сырье, используемое при производстве ПВХ, также вызывает сомнения. Максимальная концентрация на рабочем месте для ПВХ в воздухе составляет 0,3 мг / м. С другой стороны, в Швейцарии это значение составляет 3 мг / м 3 (измеряется как вдыхаемая пыль ).

Когда сгорел

Если пластмассы, содержащие хлор, такие как ПВХ, сжигаются в присутствии металла и углерода (например, в присутствии дерева или пыли), может образоваться ядовитый газ фосген .

Благодаря пластификаторам он содержит

Мягкий ПВХ является физиологически сомнительным из-за содержащихся в нем пластификаторов, в зависимости от области применения. Использование мягкого ПВХ для игрушек проблематично, хотя оно широко распространено из-за невысокой цены и свойств. Несмотря на низкое давление пара, пластификаторы могут попасть в организм ребенка через слюну, контакт с кожей или дыхательные пути. В фталат пластификаторы являются печень частей и нефротоксическое и предположительно канцерогенным. Это показали несколько исследований, в которых в крови были обнаружены четкие следы. Диэтилгексилфталат (ДЭГФ) был классифицирован рабочей группой ЕС как вредный для фертильности и фертильности в 2000 году. Мягкий ПВХ с фталатными пластификаторами был запрещен в ЕС в 1999 году для игрушек для маленьких детей.

«Организм человека поглощает пластификаторы ПВХ в больших количествах, чем предполагалось ранее. Особому риску подвержены дети. Широко распространенные пластификаторы фталаты считаются чрезвычайно опасными для здоровья, поскольку они нарушают баланс гормонов человека и нарушают репродуктивную функцию или развитие "

Мягкий ПВХ является проблематичным в упаковке пищевых продуктов , если это не предотвращается барьерными слоями из миграции в пищу. При употреблении жирной пищи следует избегать мягкого ПВХ, так как пластификаторы легко усваиваются жиром.

Элюирование, миграция и сорбция пластификаторов

При «миграции» пластификаторов и других добавок необходимо учитывать миграцию в другие вещества (жидкости, соседние пластиковые пленки и нетканые материалы), сорбцию (поглощение веществ полимером) и проникновение (перенос вещества через полимер). . Согласно закону диффузии Фика , равновесие устанавливается во время диффузии из полимера или внутрь него. Например, существует взаимодействие между лекарственным средством и инфузионной трубкой , лекарство только накапливается в ПВХ, прежде чем достигнет пациента в желаемой дозе. Пенополистирол в теплоизолированных стенах бассейна может при контакте с пленкой ПВХ удалять пластификаторы из ПВХ, что может привести к охрупчиванию и преждевременному разрушению пленки.

При обработке

Одним из преимуществ облицовки пруда из ПВХ является легкая свариваемость (новых) пленок из ПВХ, соединение отдельных перемычек с помощью сварки горячим газом также может укладываться, и неквалифицированный рабочий быстро научится этому. Часто игнорируется тот факт, что вредные пары хлора или диоксины , бензол , нафталин , фосген , толуол или ксилол и фталаты улетучиваются (при работе на открытом воздухе) . При исследовании воздействия хлористого водорода и фталата при сварке горячим газом ПВХ-пленки на 72 строительных площадках на открытом воздухе не было обнаружено предельных значений профессионального воздействия , в то время как такая работа в закрытых помещениях (в других исследованиях) была обнаружена.

решимость

При испытании на огнестойкость газы пахнут хлористым водородом. При горении на меди пламя становится зеленым (см. Образец Бейльштейна ). Оба процесса производят хлорорганические соединения, вредные для здоровья. По этой причине для испытания обжига или теста Бейльштейна (за пределами испытательных лабораторий) следует использовать только небольшие количества.

Смотри тоже

литература

  • Schrader, Franke: Небольшой пластиковый магазин знаний. Центральный институт сварочных технологий Галле (ЗИС). Научно-технический трактат. Т. 61. Немецкое издательство базовой промышленности ВЭБ, Лейпциг 1970.
  • Чарльз Левинсон: Например, ПВХ. Раки в производстве пластмасс . Rowohlt, Рейнбек 1985, ISBN 3-499-11874-2 .
  • Роберт Хоэнадель, Торстен Рем, Оливер Миден: поливинилхлорид (ПВХ). Кунсттоффе 10/2005, стр. 38-43 (2005), ISSN  0023-5563
  • Андреа Вестерманн: Пластическая и политическая культура в Западной Германии . Chronos, Цюрих 2007, ISBN 978-3-0340-0849-5 , DOI: 10.3929 / ethz-a-005303277 .
  • Хорст Поул: ПВХ и окружающая среда: перечень. Springer-Verlag 1997. ISBN 978-3-642-59083-2
  • Хельмут Кайнер: Сополимеры поливинилхлорида и винилхлорида - химия и химическая технология. Springer-Verlag, Берлин / Гейдельберг / Нью-Йорк 1965, ISBN 978-3-540-03266-3 .

веб ссылки

Commons : поливинилхлорид  - коллекция изображений, видео и аудио файлов

Индивидуальные доказательства

  1. б с д е е г запись на поливинилхлорид в базе данных GESTIS вещества в IFA , доступ к 30 июля 2017 года. (Требуется JavaScript)
  2. Мартин Бонне: Kunststoffe in der Ingenieuranaltung , Vieweg + Teubner, Висбаден, 2009, с. 121.
  3. Вольфганг Кайзер: Kunststoffchemie für Ingenieure , 3-е издание, Карл Хансер, Мюнхен, 2011 г., стр. 276 и сл.
  4. a b c Питер Элснер: DOMININGHAUS - пластмасса. Springer-Verlag, 2013, ISBN 978-3-642-16173-5 , стр. 283 ( ограниченный предварительный просмотр в поиске книг Google).
  5. a b Добавки и наполнители в пластмассах (sic!) , Веб-сайт о технологии пластмасс, последний доступ в феврале 2020 года.
  6. Общий отчет о способах переработки и утилизации отходов ПВХ ; Федеральное министерство сельского хозяйства, лесного хозяйства, окружающей среды и водного хозяйства, Вена, декабрь 2002 г. (файл PDF) , последний доступ в феврале 2020 г.
  7. a b Ханс Юрген Вернике и Йоахим Гроссманн: «Экологически безопасная стабилизация ПВХ с помощью синтетических гидротальцитов» ; Текущая кинохроника ГДЧ; 2008 г., последний доступ в феврале 2020 г.
  8. ^ Винил 2010. Добровольное обязательство производителей ПВХ. Европейский совет производителей винила (Промышленная ассоциация) (файл PDF) , последний доступ в феврале 2020 г.
  9. a b TBT - оловоорганические соединения - научный перечень. Берлин, 2003 г., Федеральное агентство по окружающей среде Берлина (файл PDF) .
  10. ^ Андре Лейзевиц, Герман Круз, Энгельберт Шрамм: Разработка основ оценки для замены экологически значимых антипиренов ; Отчет об исследовании 204 08 542 (старый) 297 44 542 (новый), План экологических исследований Федерального министра окружающей среды, охраны природы и безопасности ядерных реакторов, декабрь 2000 г. (файл PDF) , последний доступ в феврале 2020 г.
  11. б с д е е P.Pfluger, Б. Wasserrab, Е. О'Брайен, A.Prietz, П. Шпенглера, C.Schneider, А. Heussner, T.Schmid, B.Knörzer, JWMetzger, DRDietrich: Разработка и валидация тест-систем in vitro для обнаружения инородных веществ, нарушающих работу эндокринной системы: химико-аналитическое исследование и биологическое доказательство наличия веществ, потенциально нарушающих работу эндокринной системы, в выходах очистных сооружений или в водоприемниках ; Окружающая среда и ее безопасность как основа жизни и безопасности (BWPLUS); на pudi.lubw.de (Государственное агентство по окружающей среде Баден-Вюртемберга); (Файл PDF) ;
  12. В. Клоас, Ч. Бёги, А. Гете, О. Ягнитч, А. Крюгер, Г. Леви, К. Лоренц, Н. Нойманн, Р. Опиц, К. Питч, В. Шумахер, А. Тиллак, А. .Trubiroha, R.Urbatzka, C.Van Ballegooy, C.Wiedemann, S.Würtz, I.Lutz: Тестовая процедура на земноводных для обнаружения эндокринных разрушителей (ED) , влияющих на репродуктивную функцию и систему щитовидной железы ; in: Umweltbundesamt (редактор): Материалы 3-го статусного семинара Химические вещества в окружающей среде, влияющие на эндокринную систему. Научные основы оценки и регулирования, Берлин, 2005 г .; ISBN 3-8167-6968-3 , стр. 38; (PDF-файл) .
  13. Фрауке Хоффманн, Вернер Клоас: Пригодность репутационного поведения когтистой лягушки в качестве конечной точки для регистрации воздействия гормонально действующих веществ на водные экосистемы ; План экологических исследований Федерального министерства окружающей среды, охраны природы, строительства и ядерной безопасности; От имени Федерального агентства по окружающей среде; Апрель 2016 г., (PDF-файл) .
  14. Растворимость: запись на 4,4'-изопропилиндендифеноле в базе вещества GESTIS из на выставке IFA , доступ на 17 января 2020 года. (Требуется JavaScript)
  15. Питер Гратволь: Сорбция и десорбция гидрофобных органических загрязнителей в водоносном слое и отложениях ; в Jörg Matschullat, Heinz Jürgen Tobschall, Hans-Jürgen Voigt и др .: Геохимия и окружающая среда. Соответствующие процессы в атмосфере, педосфере и гидросфере
  16. ^ Роберт Саттельбергер, Марианна Генрих, Гунди Лорбир, Сигрид Шарф: оловоорганические соединения в водной среде ; Публикация Федерального агентства по окружающей среде Вены, 2002 г., ISBN 3-85457-661-7 ; (PDF-файл) .
  17. Лассен, Карстен и др. (2014): Обзор хлорированных парафинов с короткой и средней длиной цепи , Копенгаген: Датское агентство по охране окружающей среды, стр. 51, 55. ISBN 978-87-93283-19-0 .
  18. a b PHTALATE, полезные пластификаторы с нежелательными свойствами (файл PDF) ; (Немецкий) Федеральное агентство по окружающей среде человека и природы.
  19. Ансилла Франк, Марк чеснок, Бенджамин Сандос; Исследование технологии переработки поливинилхлорида (ПВХ) ; Институт химической технологии Фраунгофера; Пфинцталь; 2005; Стр. 4 (файл PDF) .
  20. Герд Хабенихт: Склеивание. Springer-Verlag, 2013, ISBN 978-3-662-08085-6 , стр. 611 ( ограниченный предварительный просмотр в поиске книг Google).
  21. б с д е е г технической информации ( мементо от 3 марта 2016 года в Internet Archive ) для продуктов Akatherm FIP, в Kwerky.de
  22. Trovidur ( памятная записка от 3 марта 2016 г. в Интернет-архиве ) компании Röchling SE & Co. KG
  23. б с д е е г H Материал свойства Corzan труб, полученных из PVC-Welt.de, февраль 2016 г.
  24. ^ Adolf Franck, Карлхайнц Biederbick Kunststoff-Kompendium 1988, стр. 264 ISBN 3-8023-0135-8 .
  25. a b c d e f g Wissenschaft-Online-Lexika: Запись о поливинилхлориде в Lexikon der Chemie , по состоянию на 6 марта 2008 г.
  26. a b Характеристики ПВХ (поливинилхлорида) и ХПВХ (хлорированного поливинилхлорида)
  27. технический паспорт | ОСНОВНОЙ. Проверено 31 мая 2017 года .
  28. a b Манфред Бернс, Арно Бер, Аксель Брем, Юрген Гмеллинг, Кай-Олаф Хинрихсен, Ханс Хофманн, Ульферт Онкен, Регина Палковиц, Альберт Ренкен: Technische Chemie . John Wiley & Sons, 2014, ISBN 978-3-527-67409-1 , стр. 629 ( ограниченный просмотр в поиске Google Книг). , последний доступ в феврале 2020 г.
  29. ^ Йозеф К. Феликсбергер: химия для начинающих. ISBN 3662528207, стр. 574 ( ограниченный предварительный просмотр в Поиске книг Google).
  30. NICO - химия - это все в смеси | NICO Europe GmbH . В: NICO Europe GmbH . ( nico-europe.com [доступ 17 ноября 2018 г.]).
  31. Оливер Тюрк, Использование возобновляемого сырья: Основы - Материалы - Применение , Springer-Verlag, 2013. Предварительный просмотр с ограничениями
  32. Рабочая группа PVC and Environment eV (AGPU): Приверженность индустрии ПВХ
  33. О спорной истории социальной борьбы со случаями рака в промышленности по производству ПВХ см. Андреа Вестерманн: Пластмасса и политическая культура в Западной Германии . Мыс. 4-й
  34. Швейцарский фонд страхования от несчастных случаев (Сува): предельные значения - текущие значения MAK и BAT , по состоянию на 2 ноября 2015 г.
  35. Пластмассы: часто не учитываются процессы взаимодействия. Пластификаторы с миграционным фоном ; в Medizin-und-technik.industrie.de
  36. Предупреждение в инструкции по сборке бассейна; (PDF-файл)
  37. a b Недооценка опасности при переработке пластмасс. Опасные для здоровья пары при сварке / резке пластмасс. ; Информационный бюллетень Unfallkasse Nordrhein-Westfalen; на unfallkasse-nrw.de (файл PDF)
  38. a b c d e f g h i Описание воздействия профессиональной ассоциации строительной отрасли: Сварка ПВХ горячим газом на открытом воздухе (файл PDF) , на bgbau.de, последний доступ в феврале 2020 г.