| polyvinylklorid (PVC) | ||
|---|---|---|
|
tredimensjonal struktur | ||
|
kjemisk struktur | ||
| Generell | ||
| halvutviklet formel |
( C2H3Cl ) n n = 700 til 1500 | |
| Molekylær formel | ? | |
| Identifikatorer | ||
| CAS-nummer | 9002-86-2 [ 1 ] | |
| ChEBI | 53243 | |
| KEGG | C19508 | |
Polyvinylklorid ( PvC ) ( C2H3Cl ) n ( også polyvinylklorid ) er polymerisasjonsproduktet av vinylkloridmonomer . _ _ _ _ [ 2 ] Det er det mest allsidige plastderivatet. Den kan produseres ved fire forskjellige prosesser: suspensjon, emulsjon, masse og løsning.
Det fremstår som et hvitt materiale som begynner å mykne rundt 80 °C og brytes ned over 140 °C. Det er en addisjonspolymer og også en harpiks som er et resultat av polymerisasjonen av vinylklorid eller kloreten. Den har en meget god elektrisk og flammemotstand .
Kloratomet knyttet til ett av to karbonatomer gir det amorfe egenskaper, og forhindrer hovedsakelig dets rekrystallisering , den høye kohesjonen mellom molekyler og polymerkjeder av PVC skyldes hovedsakelig de sterke dipolmomentene forårsaket av kloratomene, som igjen , de gir en viss sterisk hindring, det vil si at de frastøter molekyler med samme ladning, og skaper elektrostatiske frastøtinger som reduserer fleksibiliteten til polymerkjedene.Denne vanskeligheten i den strukturelle konformasjonen gjør det nødvendig å inkorporere additiver for å oppnå et ønsket sluttprodukt.
I bransjen er det to typer:
PVC kjennetegnes ved å være duktil og seig; Det gir dimensjonsstabilitet og miljømotstand. I tillegg er det resirkulerbart ved ulike metoder.
Det er oppnådd fra cracking av olje, som består i å bryte de kjemiske bindingene til forbindelsen for å oppnå forskjellige egenskaper og bruksområder. Det som oppnås er etylen, som sammen med klor som oppnås fra natriumklorid gir diklorert etylen, som så blir til vinylklorid. Gjennom en polymerisasjonsprosess blir det polyvinylklorid eller PVC. Før det utsettes for prosesser for å danne en gjenstand, blandes materialet med pigmenter og tilsetningsstoffer som blant annet stabilisatorer eller myknere.
Det er paradoksalt at en av de minst stabile kommersielle polymerene samtidig er et av de mest interessante plastmaterialene i dag, noe som gjenspeiles i det store antallet tonn som forbrukes årlig i verden. Denne kommersielle suksessen skyldes hovedsakelig utviklingen av egnede stabilisatorer og andre tilsetningsstoffer som har muliggjort produksjon av svært nyttige termoplastiske forbindelser.
Polyvinylklorid ble oppdaget ved et uhell ved minst to anledninger i løpet av 1800-tallet: i 1835, for første gang, av Henri Victor Regnault , og i 1872 av Eugen Baumann . I begge tilfeller så polymeren ut som et hvitt fast stoff i vinylkloridflaskene etter eksponering for sollys. Regnault produserte vinylklorid ved behandling av dikloretan med en alkoholisk løsning av kaliumhydroksid og ved et uhell polyvinylklorid, ved direkte eksponering av monomeren for dagslys. Imidlertid innså han ikke viktigheten av oppdagelsene hans, og han forsto heller ikke at det hvite pulveret i glassbegeret var polymeren til væsken som ble oppnådd i begynnelsen. Baumann var vellykket i 1872 med å polymerisere forskjellige vinylhalogenider , og var den første som fikk noen av disse i form av et plastprodukt.
På begynnelsen av 1900-tallet forsøkte russiske kjemikere Ivan Ostromislensky og Fritz Klatte å bruke PVC i kommersielle produkter, men deres innsats var mislykket på grunn av vanskeligheter med å behandle polymeren. Ostrominlensky fikk i 1912 betingelsene for polymerisering av vinylklorid og utviklet egnede teknikker i laboratorieskala.
Klatte de Grieskein oppdaget i 1918 prosessene som fortsatt brukes i dag for produksjon av vinylklorid gjennom reaksjonen av hydrogenklorid og acetylen i gassform , i nærvær av katalysatorer .
Vinylklorid og dets polymerer var laboratoriekuriositeter inntil for 40 år siden, da mer dyptgående og rettet forskning begynte i Tyskland , USA og Russland .
I 1926 utviklet Waldo Semon , i samarbeid med BF Goodrich Company , en metode for å mykgjøre PVC ved å blande med tilsetningsstoffer som bidro til å gjøre materialet mer fleksibelt og lettere å produsere. Sammen med Reid fra Union Carbide and Chemical Carbon Company oppnådde de patenter for produksjon av PVC som kan betraktes som utgangspunkt for industriell produksjon av dette materialet.
Utviklingen av en High Impact PVC utgjør en av de viktigste funnene i andre halvdel av det 20. århundre , i forhold til dette materialet.
Polyvinylklorid produseres i industriell skala ved radikal-, bulk-, suspensjons- eller emulsjonspolymerisasjon. Løsningspolymeriseringsmetoder er av mindre kommersiell betydning, i det minste i Europa. Selv om detaljer om prosessen ikke er gitt, i henhold til et modellpatent, polymeriseres vinylklorid med 0,8 % benzoylperoksid, basert på monomervekt. Operasjonen utføres ved 58 °C i 17 timer i en roterende sylinder, inni denne er det rustfrie stålkuler. Siden polymeren er uløselig i monomeren, er bulkpolymerisasjonen heterogen. Reaksjonen er vanskelig å kontrollere og resulterer i en liten reduksjon i isolasjonsegenskaper og gjennomsiktighet. Formen og størrelsen på partiklene, samt størrelsesfordelingen, kan kontrolleres ved å variere dispersjonssystemet og omrøringshastigheten.
Det er en debatt om giftigheten til PVC. Mens PVC-industrien benekter dens mulige toksiske effekter på helse og miljø, [ 3 ] fordømmer visse miljøgrupper og organisasjoner at langvarig innånding av vinylklorid kan være årsaken til leverplager og kreft. [ 4 ] PVC oppnås gjennom polymerisering av vinylklorid. Vinylklorid er klassifisert i gruppe 1 i henhold til IARC, [ 5 ] kreftfremkallende for mennesker. Vinylklorid er knyttet til leverkreft, blodkreft som lymfom og leukemi, CNS-kreft og lungekreft. [ 6 ]