Alles, was Sie über Kunststoff aus Polyvinylchlorid (PVC) wissen müssen

Polyvinylchlorid (PVC) ist eines der vielseitigsten und am weitesten verbreiteten thermoplastischen Materialien weltweit. PVC ist für seine Langlebigkeit, Erschwinglichkeit und Beständigkeit gegenüber Umwelteinflüssen bekannt und wird in einer Vielzahl von Branchen eingesetzt, vom Bauwesen bis zum Gesundheitswesen. In diesem Artikel untersuchen wir, was PVC ist, welche Eigenschaften es hat, wie es verwendet wird und vieles mehr.

Was ist Polyvinylchlorid (PVC)?

Polyvinylchlorid (PVC) ist ein synthetisches Polymer, das durch Polymerisation von Vinylchlorid hergestellt wird. Es wurde erstmals 1872 synthetisiert und begann in den 1920er Jahren mit der kommerziellen Produktion durch die BF Goodrich Company. PVC wird am häufigsten in der Bauindustrie verwendet, seine Anwendungen umfassen jedoch auch Beschilderungen, das Gesundheitswesen, Textilien und mehr.

PVC ist in zwei Hauptformen erhältlich:

1. Hart-PVC (uPVC)– Weichmacherfreies PVC ist ein starkes, langlebiges Material, das in Sanitäranlagen, Fensterrahmen und anderen strukturellen Anwendungen verwendet wird.
2. Flexibles PVC– Mit Weichmachern modifiziertes flexibles PVC ist weich, biegbar und wird häufig in Produkten wie der Isolierung elektrischer Leitungen, Fußböden und flexiblen Schläuchen verwendet.

Eigenschaften von Polyvinylchlorid (PVC)

Die Eigenschaften von PVC machen es zu einem bevorzugten Material für viele Anwendungen:

• Dichte: PVC ist dichter als viele andere Kunststoffe und hat ein spezifisches Gewicht von etwa 1,4.
• Haltbarkeit: PVC ist beständig gegen Zersetzung durch Umwelteinflüsse, Chemikalien und UV-Strahlen und eignet sich daher ideal für langlebige Produkte.
• Stärke: Hart-PVC zeichnet sich durch eine hervorragende Zugfestigkeit und Härte aus, während flexibles PVC seine Flexibilität und Festigkeit beibehält.
• Recyclingfähigkeit: PVC ist leicht recycelbar und trägt den Harzcode „3“, der die Nachhaltigkeit fördert.

Haupteigenschaften von PVC

• Schmelztemperatur: 100 °C bis 260 °C (212 °F bis 500 °F), abhängig von den Zusatzstoffen.
• Zugfestigkeit: Weich-PVC reicht von 6,9 bis 25 MPa, während Hart-PVC mit 34 bis 62 MPa noch stärker ist.
• Wärmeablenkung: PVC kann Temperaturen von bis zu 92 °C (198 °F) standhalten, bevor es sich verformt.
• Korrosionsbeständigkeit: PVC ist äußerst beständig gegen Chemikalien und Alkalien, was es zu einer langlebigen Wahl für verschiedene Branchen macht.

PVC-Typen: starr vs. flexibel

PVC ist hauptsächlich in zwei Formen erhältlich:

1. Hart-PVC(uPVC): Diese Form ist hart und wird häufig in Bauanwendungen wie Sanitärrohren und Abstellgleisen verwendet. Es wird allgemein als „Vin“ bezeichnet
2. Flexibles PVC: Durch die Zugabe von Weichmachern wird flexibles PVC in Anwendungen verwendet, bei denen Biegung oder Flexibilität erforderlich sind, beispielsweise zur Isolierung von Elektrokabeln, medizinischen Geräten und Fußböden.

Warum wird PVC so oft verwendet?

Die Beliebtheit von PVC beruht auf seinerniedrige Kosten, Verfügbarkeit, Undgroße Auswahl an Immobilien. Hart-PVC wird aufgrund seiner Festigkeit und Haltbarkeit besonders für strukturelle Anwendungen bevorzugt, während sich flexibles PVC aufgrund seiner Weichheit und Flexibilität ideal für Produkte eignet, die gebogen werden müssen, wie beispielsweise medizinische Schläuche oder Fußböden.

Wie wird PVC hergestellt?

PVC wird typischerweise durch eine von drei Polymerisationsmethoden hergestellt:

• Suspensionspolymerisation
• Emulsionspolymerisation
• Massenpolymerisation

Bei diesen Verfahren erfolgt die Polymerisation von Vinylchloridmonomeren zu festem Polyvinylchlorid, das dann zu einer Vielzahl von Produkten verarbeitet werden kann.

PVC in der Prototypenentwicklung: CNC-Bearbeitung, 3D-Druck und Spritzguss

Obwohl PVC in verschiedenen Branchen ein beliebtes Material ist, stellt es bei der Prototypenerstellung und Fertigung einige Herausforderungen dar:

• CNC-Bearbeitung: PVC kann mit CNC-Maschinen geschnitten werden, ist jedoch abrasiv und korrosiv, sodass spezielle Geräte (z. B. Edelstahlschneider) erforderlich sind, um Verschleiß vorzubeugen.
• 3D-Druck: PVC wird aufgrund seiner korrosiven Natur nicht häufig für den 3D-Druck verwendet. Darüber hinaus gibt es beim Erhitzen giftige Gase ab, was es zu einem weniger idealen Material für diesen Zweck macht.
• Spritzguss: PVC kann seinspritzgegossenDieser Prozess erfordert jedoch eine ordnungsgemäße Belüftung und korrosionsbeständige Werkzeuge, da schädliche Gase wie Chlorwasserstoff (HCl) freigesetzt werden.

Ist PVC giftig?

PVC kann sich lösengiftige Dämpfewenn es verbrannt oder erhitzt wird, insbesondere in industriellen Umgebungen wie 3D-Druck, CNC-Bearbeitung und Spritzguss. Das Material kann gesundheitsschädliche Gase abgebenChlorbenzolUndChlorwasserstoff, was gesundheitliche Risiken mit sich bringen kann. Bei der Verarbeitung ist es wichtig, für ausreichende Belüftung und Schutzausrüstung zu sorgen.

Vorteile von PVC

• Kostengünstig: PVC ist einer der günstigsten verfügbaren Kunststoffe.
• Haltbarkeit: Es widersteht Stößen, Chemikalien und Umwelteinflüssen.
• Stärke: PVC bietet eine beeindruckende Zugfestigkeit, insbesondere in seiner starren Form.
• Vielseitigkeit: PVC kann zu einer Vielzahl von Produkten geformt, geschnitten und geformt werden, wodurch es für verschiedene Anwendungen anpassbar ist.

Nachteile von PVC

• Hitzeempfindlichkeit: PVC weist eine geringe Hitzestabilität auf, was bedeutet, dass es sich bei hohen Temperaturen verformen oder zersetzen kann, wenn bei der Produktion keine Stabilisatoren hinzugefügt werden.
• Giftige Emissionen: Beim Verbrennen oder Schmelzen gibt PVC schädliche Dämpfe ab, die eine sorgfältige Handhabung und Sicherheitsprotokolle erfordern.
• Ätzende Natur: PVC kann bei unsachgemäßer Handhabung korrosiv auf Metallwerkzeuge und -geräte wirken.

Abschluss

Polyvinylchlorid (PVC) ist ein unglaublich vielseitiges Material, das ein hervorragendes Gleichgewicht zwischen Erschwinglichkeit, Festigkeit und Beständigkeit gegenüber Umwelteinflüssen bietet. Seine verschiedenen Formen, starr und flexibel, ermöglichen den Einsatz in vielen Branchen, vom Bauwesen bis zum Gesundheitswesen. Es ist jedoch wichtig, die potenziellen Gesundheitsrisiken und Herausforderungen bei der Verarbeitung von PVC zu verstehen, insbesondere im Hinblick auf seine Emissionen und seine korrosive Natur. Bei richtiger Handhabung ist PVC ein unschätzbar wertvoller Werkstoff, der in der modernen Fertigung und im Baugewerbe weiterhin eine entscheidende Rolle spielt.