Herstellung und Verwendung PVC Herstellung und Verwendung

PVC begegnet uns fast überall im Alltag

Verbrauch/Produktion PVC-Anteil: ca. 48% Kapazitäten zu ca. 85% ausgelastet

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

PVC-Herstellung Rohstoffe Erdöl Steinsalz „Cracken“ Elektrolyse Natriumhydroxid Ethen Chlor Kohlenwasserstoffe Synthese des Vinylchlorids HCl PVC-Synthese Beimischen von Zusatzstoffen Formen

Vinylchloridherstellung Direktchlorierung von Ethylen zu Dichlorethan Fe-Katalysator C2H4 + Cl2 C2H4Cl2 80° C Abspaltung von Chlorwasserstoff zu Vinylchlorid 2 C2H4Cl2 2 C2H3Cl + 2HCl 500° 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 Aufbau isotaktischer 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 wie eine 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