PVC - Polyvinylchlorid

PVC – Polyvinylchlorid  (Polyvinylchloride)

PVC – Anvendelse: Ca. 20% af al termoplast udgøres af PVC. I hele verden anvendes årligt omkring 25 millioner tons, og forbruget er stigende.  I Europa fremstilles ca. 4,5 Millioner tons , heraf anvendes op imod 60 % i entreprenør-byggebranchen. PVC(hård) anvendes til vandbehandlings- og kemiske anlæg i form af rør, fittings, armaturer eller plader, der er forarbejdet til kar, beholdere eller ventilationssystemer, tagplader, nedløbsrør, tagrender og vinduer. Blød PVC anvendes bl.a. til gulvbelægning, presenninger og tætningslister i byggesektoren. Derudover bruges det til dele i kontormaskiner, TV, samt flasker og dunke. Mange kontokort består ligeledes af PVC. Bruges også til fodtøj og regntøj, samt til tryk på tekstiler. Derudover bruges det til badeforhæng, voksduge, legetøj, badebassiner, haveslanger, lim, kabelisolering, og måtter. Klare plader (PVC-glas) bruges som rudemateriale eller til formede emner.

Slagfast PVC (PVC-TF) bruges til afskærmning, beholdere, instrumentpaneler , maskinskærme og kabinetter.

Plader bruges til skilte og lignende, da de er modtagelige for lakker og trykfarve. Her anvendes især PVC-TF og opskummet PVC.

.

Brand: PVC er et ikke letantændeligt materiale og selvslukkende i henhold til DIN 4102 og UL 94 V-0. Antændelsestemperaturen er ca. 390°C. Ved forbrænding frigøres chlorbrinte, der ved forbindelse med luftens vandindhold danner saltsyre.

Bukning: Velegnet til bukning i varmebukkemaskiner ved mindre pladetykkelser. Plader kan naturligvis også varmbukkes ved opvarmning med varmepistol el. lign. Pladen opvarmes, indtil den bliver blød, og bukkes derefter over en kant, et rør eller andet, der har den ønskede form. Pladen fastholdes i denne position, indtil den er kølet af. Bukning med svejsebukkesværd ved større pladetykkelser.

Elektriske egenskaber: PVC har gode elektriske isoleringsegenskaber, men har et højt dielektrisk tab.

Farver: Halvfabrikat leveres klare og i næsten alle farver.  PVC-U  rør og fittings og plader leveres typisk i Mørkegrå (RAL 7011).  C-PVC kan typisk være lysegrå (RAL 7034).

Fysiologiske egenskaber: Kan anvendes til kontakt med levnedsmidler, men der kræves bestemte stabilisatorer samt kontrol af monomerindhold.Ved blødgjorte typer desuden godkendelse af blødgøreren.

Handelsnavne: Vinoflex^®,Vikupor^®, Kömacal^®, Kömacel^®, PVC-CAW, PVC-TF^®, PVC-Glas^®

Historie:

1835: Vinyl Chloride Monomer (VCM) basis for PVC var syntesiseret i Gießener laboratorium for første gang af Justus Von Liebig (billedet).
1839:Den Franske kemiker Victor Regnault publiserede hans observationer vedrørende fremkomst af et hvidt pulver, når VCM var udsat for sollys i en lukket flaske. .

1860: Hoffman publicerede et notat omkring Polyvinyl bromide.
1872: Barman/Baumann syntesiserede Polyvinyl chloride.
1912: Den Tyske kemiker Fritz Klate, fra den kemiske fabrik Griesheim, opdagede basissen for den industrielle fremstilling af PVC.
1929:I USA fremstilles det første kommercielle produkt lavet af PVC.
1930: Den Tyske industri (bl.a. BASF i Rheinfelden) begyndte PVC fremstilling. Anvendt til vandforsyning i Tyskland under 2. verdenskrig.
1940: England begynder kommerciel fremstilling  .

1945: PVC er den mest fremstillede plastik i verden.
1950: Argentina begynder fremstilling af PVC produkter.
1956: Solvay begynder fremstilling i Brasilien (Solvay, som på det tidspunkt, var kendt som Eletrocloro; idag med navnet Solvay Indupa do Brasil).
1961: Indupa S.A. begynder fremstilling i Cinco Saltos, Province i Rio Negro, Argentina.

Indifikation brandprøve: Brænder med en stærkt sodende flamme, gul, grøn i kanten. Hvid røg og lugter som saltsyre (selvslukkende, udvikler klorgas).

Kalandrering: Plastfolie kan fremstilles ved at lede plastmasse gennem et system af opvarmede valser. Ved at regulere valsernes temperatur og indbyrdes afstand, kan man bestemme foliens tykkelse. Kalandrering anvendes bl.a. ved fremstilling af PVC-folie til gulvbelægning, regntøj etc.

Kategori: Amorft transparent plastik.

Kemikalieresistens: Bør ikke anvendes sammen med stærkere opløsningsmidler

PVC er bestandigt over for mange kemikalier og har ringe tendens til spændingskorrosion.

Dette gælder for saltopløsninger, fortyndede og delvis også koncentrerede syrer og baser, upolære opløsningsmidler, benzin, olier, fedt og alkoholer.

PVC er ikke modstandsdygtig over for estere, ketoner, aromatiske kulbrinter og benzol. Som opløsningsmiddel kan anvendes tetrahydrofuran og cyclohexanon.

Syrer som oleumholdig svovlsyre og koncentreret salpetersyre er ligeledes ødelæggende for PVC.

Kemisk opbygning: Som polyethylen, men med et chloratom i stedet for hvert brintatom

Vægtfylde g/cm³ PVC-U (PVC hård) 1,38 – 1,55

Vægtfylde g/cm³ PVC-P (PVC blød) 1,16 – 1,35

Levering: Plader rør stænger svejsetråd.

Limning: Limning af PVC-dele er en almindelig teknik og bruges til rør, fittings og andre dele af PVC. Der bruges oftest en opløsningslim, der indeholder PVC opløst i f.eks. tetrahydrofuran. Inden limning renses fladerne med metylenchlorid eller slibes med sandpapir. Ved limning mod andre materialer bruges f.eks. kontaktlim, polyurethanlim eller tokomponent epoxylim.  Limning af blødgjort PVC kan være problematisk .

Mekaniske egenskaber: PVC leveres i mange variationer. Hård PVC er en af de stiveste plasttyper. Dermed følger en høj styrke ved almindelig temperatur. Selv om slagstyrken normalt er virkelig god, er der ret stor kærvfølsomhed. Ved anvendelse ved lave temperaturer bør grater og skarpe hjørner derfor undgås.

PVC-TF har en fantastisk kombination af ekstrem slagstyrke, god formstabilitet og

stivhed. PVC glas har en høj slagstyrke. PVC plader med opskummet kerne, er meget stive i forhold til vægten.

Miljø: Ved forbrænding dannes bl.a. dioxin og saltsyre.

PVC består af kulstof, brint og chlor. PVC er en hård plast, der skal tilsættes en blødgører, hvis den skal kunne bøjes.

Der bør benyttes udsugning ved indendørs svejsning .

Produktionen kan give arbejdsmiljøproblemer grundet  indhold af vinylchlorid.  Kemiske stoffer, der anvendes i fremstillingsprocessen f.eks.  hydrogenchlorid og 1,2-Dichlorethan, kan også give arbejdsmiljøproblemer. PVC tilsættes andre stoffer der kan være miljø- og sundhedsskadelige. Man brugte tidligere blyholdige stabilisatorer. Der er i Danmark  vedtaget et forbud mod salg og import af blyholdige produkter den 1. marts 2001.

PVC kan også indeholde bl.a. tungmetallet cadmium. Phthalater tilsættes den hårde PVC for at gøre den blød.. Phthalater mistænkes for at have negative langtidseffekter i vandmiljøet. Nogle phthalater mistænkes for en hormonforstyrrende effekt, årsag til faldende sædkvalitet, samt tilfælde af bryst- og testikelkræft.

Phthalater i legetøj beregnet til børn under tre år er forbudt i EU.

Forbrænding danner store mængder affald , der skal deponeres.

Optiske egenskaber: PVC er i natur et klart materiale. PVC glas er klare plastplader med en god lystransmission, stort set som PMMA’s i nærheden 85% dog med en svag blåtoning.

Overfladebehandling: Hårde plader kan særdeles nemt lakeres og trykkes. Man kan bruge opløsningsmiddelholdige lakker og farver, der opløser overfladen med en god vedhæftning. Dyb-tryksmetoden er velegnet .

En forudsætning for en god vedhæftning er dog altid en rengøring af pladen med et egnet rengøringsmiddel.

Samling (mekanisk):. Da gevind i PVC ikke har særlig stor styrke, bør der enten ipresses en gevindbøsning egnet til plastic,  eller bruges gennemgående skruer. Brug ikke undersænkede huller. Tynde emner samles ofte ved popnitning.  Endelig kan klik-samling anbefales.

Spåntagning: Spåntagning, herunder savning, boring, høvling, drejning og fræsning kan foretages på almindelige værktøjsmaskiner. Der bør benyttes skarpe værktøjer. Som kølemiddel kan hvis nødvendig bruges luft, vand eller olieemulsion (borevand).

Stansning og klipning er normalt problemfrit i indtil ca. 4 mm tykkelse.

Svejsning:
Svejsning: Varmespejl 220-250^oC, varmluftsvejsning 350-400^oC, extrudersvejsning,  friktionssvejsning 100-500 m/min., højfrekvenssvejsning eller ultralydssvejsning. Alm. PVC, samt PVC der indeholder blødgørere, kan normalt svejses uden problemer.

Ved stuksvejsning og varmluftsvejsning af   PVC-C kan der optræde luftbobler i svejsning / vulst, hvilket medfører styrkeforringelse. Det kan undgås ved at tørre PVC-C rør eller plade samt tilsatsmaterialer i 4 timer ved 100°C.  PVC-C bør ikke svejses med ekstruder

Termiske Egenskaber:  PVC-U  vedvarende anvendelsestemperatur, ca. 60°C, kortvarigt op til ca. 90°C – ved hårde statiske påvirkninger kun til ca. 45°C. Særlige typer PVC kan anvendes ved højere temperatur – PVC-C (overchloreret) til ca. 100°C. Glasovergangstemperaturen for hård PVC er ca. 80°C.

Derudover bliver materialet gummielastisk.

PVC-flex – en blødgjort type – har gummiagtige egenskaber ved almindelig temperatur.

Tilsætningsstoffer: Blødgøringsmidler kan ændre den stive PVC til næsten gummiagtig kvallitet. Meget anvendt blødgøringsmiddel er DEHP.  Varmestabilisatorer . UV-stabiliserende additiver. Glasfibre. Fyldstoffer.

Blandinger med f.eks. SAN , ABS, Syntetisk gummi, Acrylater  og hærdeplasttyper.

UV- Stabilitet: Hårde typer er normalt ikke til langvarig udendørs brug, men PVC-TF, PVC glas og opskummede PVC plader er normalt stabiliserede og egnede til udendørs anvendelse. UV-stabiliteten er udmærket for nævnte typer.

Varmformning (Termoformning): PVC-TF og PVC glas er meget benyttede materialer til varmeformning. Materialet er nemt at forme, også ved en kompliceret facon eller ved dybe træk. PVC-TF kan koldbukkes op til 3 mm pladetykkelse.

Vægtfylde ( gram / cm³ ) :   PVC-U 1,38     –   C-PVC  1,51   –    PVC-P 1,16 til 1,35.