Anwendungen von Polyvinylchlorid (PVC) CAS#9002-86-2

Polyvinylchlorid (PVC) ist der zweitgrößte Allzweck-Kunstharz der Welt. Seine Geschichte reicht bis ins Jahr 1835 zurück, als der französische Chemiker Regnault entdeckte, dass Vinylchlorid unter Sonnenlicht zu einem weißen Feststoff polymerisieren kann. Im Jahr 1914 fanden Forscher in Deutschland und den Vereinigten Staaten heraus, dass organische Peroxide die Polymerisation von Vinylchlorid beschleunigen können. Bis 1931 hatte das deutsche Unternehmen IG Farben die industrielle Produktion von PVC durch das Emulsionspolymerisationsverfahren erfolgreich erreicht. Bei dieser Methode wird Vinylchloridmonomer in Gegenwart von Natriumalkylsulfonat mit Wasser gemischt, das als Tensid und Emulgator wirkt, um das Vinylchlorid gleichmäßig im Wasser zu verteilen und eine Emulsion zu bilden. Anschließend wird Kaliumpersulfat oder Ammoniumpersulfat als Initiator zugesetzt, um die Polymerisation von Vinylchlorid zu fördern und PVC zu erzeugen.

PVC war einer der ersten Kunststoffe, die im industriellen Maßstab hergestellt wurden, und sein Produktionsvolumen rangiert derzeit unter den Allzweckharzen an zweiter Stelle, nach Polyethylen. Es ist ein hochmolekulares Polymer, das durch die Polymerisation von Vinylchlorid hergestellt wird und in industriellen, landwirtschaftlichen und alltäglichen Anwendungen weit verbreitet ist.

PVC liegt im Allgemeinen als weißes oder blassgelbes Pulver vor, mit einer relativen Dichte von etwa 1,35–1,40, einem Chlorgehalt von 56 %–58 % und einem Schmelzpunkt von etwa 70–85 °C. Es kann sich in Ketonen, Estern, Tetrahydrofuran und chlorierten Kohlenwasserstoffen lösen oder quellen und bietet gleichzeitig eine hervorragende Beständigkeit gegen chemische Korrosion. Seine thermische und Lichtbeständigkeit ist jedoch relativ begrenzt. Bei Temperaturen über 100 °C oder bei längerer Sonneneinstrahlung kann PVC zu zersetzen beginnen und Chlorwasserstoff freisetzen. Daher werden bei der Verarbeitung und Herstellung von PVC-Produkten in der Regel Stabilisatoren zugesetzt.

PVC bietet außerdem eine hervorragende elektrische Isolierung und ist von Natur aus nicht entflammbar. Es wird in großem Umfang bei der Herstellung von Kunststoffen, Beschichtungen und synthetischen Fasern verwendet. Je nach der Menge des zugesetzten Weichmachers kann PVC zu flexiblen oder starren Materialien verarbeitet werden.

Flexibles PVC kann zur Herstellung transparenter Folien verwendet werden, darunter Regenmäntel, Tischdecken, Verpackungsmaterialien und landwirtschaftliche Folien, sowie für Kunstleder, Schaumkunststoffe und Drahtisolierungen und -ummantelungen. Starres PVC hingegen wird üblicherweise zu Platten, Rohren, Ventilen, Türen und Fenstern verarbeitet.

Aus verarbeitungstechnischer Sicht erzeugt die Suspensionspolymerisation PVC in Form eines Pulverharzes, während die Emulsionspolymerisation ein Pastenharz erzeugt. Beide Arten von PVC-Harz können je nach Formulierung und beabsichtigter Anwendung weiter zu flexiblen oder starren Kunststoffprodukten verarbeitet werden.

Anwendungen

Polyvinylchlorid (PVC) hat ein außergewöhnlich breites Anwendungsspektrum in zahlreichen Branchen und Bereichen des täglichen Lebens. Seine Verwendungen reichen von Baumaterialien, Automobilkomponenten und Kinderspielzeug bis hin zu Industrieprodukten, landwirtschaftlichen Materialien und verschiedenen Konsumgütern.

Im elektrischen Bereich wird PVC häufig als Isoliermaterial verwendet, insbesondere für Drahtisolierungen, und hat in vielen Anwendungen Gummi weitgehend ersetzt. Es eignet sich auch für hitzebeständige elektrische Drähte und Kabelummantelungen. In der Automobilindustrie wird PVC zur Herstellung von Komponenten wie Lenkrädern, Dachhimmeln und Polsterauflagen verwendet.

PVC wird in der Bauindustrie umfassend für eine Vielzahl von Profilen und Bauprodukten verwendet, darunter Rohre, Stäbe, Formprofile, Tür- und Fensterrahmen, Innenausbaumaterialien und Entwässerungsrohre. In der chemischen Industrie kann es zu chemikalienbeständigen Rohren, Behältern und verschiedenen korrosionsbeständigen Materialien verarbeitet werden.

Flexibles PVC kann zu langlebigen und hochflexiblen Produkten wie Schläuchen, Folien und Platten verarbeitet werden. Diese Materialien werden häufig in Verpackungen, Regenkleidung, landwirtschaftlichen Folien und anderen Anwendungen eingesetzt, die Flexibilität und Widerstandsfähigkeit gegen Biegen erfordern.

PVC-Paste kann auch auf Baumwollgewebe oder Papier beschichtet werden. Beim Erhitzen auf etwa 140–145 °C geliert die Paste schnell und bildet einen Film. Das entstehende Material kann anschließend mit Walzen verdichtet werden, um Kunstleder herzustellen, das sich für die Fertigung einer Vielzahl von Produkten eignet.

Darüber hinaus wird PVC-Schaumstoff häufig für Polstermaterialien, Hausschuhe sowie Wärme- oder Schalldämmprodukte verwendet, was die Vielseitigkeit von PVC in industriellen und privaten Anwendungen weiter erhöht.