Cloruro de polivinilo

Fórmula estructural
General
Apellido	Cloruro de polivinilo
otros nombres	PVC ( abreviatura ) Poli (1-cloroetileno) ( IUPAC )
número CAS	9002-86-2
Monómero	Cloruro de vinilo
Fórmula molecular de la unidad repetitiva	C 2 H 3 Cl
Masa molar de la unidad repetitiva	62,50 g mol −1
Tipo de polímero	Termoplástico
Breve descripción	Polvo blanco
propiedades
Estado fisico	firmemente
las instrucciones de seguridad
Etiquetado de peligro GHS sin pictogramas GHS Frases H y P H: sin frases H PAG: sin frases P
En la medida de lo posible y habitual, se utilizan unidades SI . A menos que se indique lo contrario, los datos proporcionados se aplican a condiciones estándar .

El cloruro de polivinilo ( abreviatura PVC ) es un polímero termoplástico que se produce a partir del monómero cloruro de vinilo mediante polimerización en cadena . El PVC es el tercer polímero más importante para los plásticos después del polietileno y el polipropileno .

Los plásticos de PVC se dividen en PVC duro y blando. El PVC rígido se utiliza, por ejemplo, para fabricar perfiles de ventanas, tuberías y registros . El PVC blando contiene plastificantes que conducen a un comportamiento elástico del material. Se utiliza, por ejemplo, para revestimientos de cables y revestimientos de suelos .

historia

El químico francés Henri Victor Regnault fue el primero en producir cloruro de vinilo en el laboratorio de Justus von Liebig en Giessen en 1835 y notó que un polvo blanco, cloruro de polivinilo, se formó a partir de él después de una exposición prolongada a la luz solar , pero no pudo ver el significado de su descubrimiento. .

En 1912 Fritz Klatte desarrolló la síntesis de cloruro de vinilo a partir de etino y cloruro de hidrógeno en la fábrica química Griesheim-Elektron . Él también expuso recipientes de vidrio que contenían cloruro de vinilo y varios aditivos a la luz solar. Al hacerlo, sentó las bases para la fabricación de PVC. En 1913 Klatte patentó la “polimerización del cloruro de vinilo y su uso como sustituto del cuerno, como películas, hilos sintéticos y para pinturas”. Sin embargo, no se desarrollaron productos comercializables.

Con la escasez de materias primas durante y después de la Primera Guerra Mundial , se intensificaron los esfuerzos para utilizar PVC como materia prima con el fin de reemplazar las costosas materias primas por materiales baratos. Sin embargo, no encontró más aplicaciones hasta finales de la década de 1920. En 1928 se amplió para incluir la producción en los Estados Unidos y en 1930 en Rheinfelden (Baden) por BASF ; En 1935 IG Farben comenzó a producir PVC.

En 1935, se logró la producción de PVC blando en Bitterfeld (D). Igelite fue una marca registrada de esa época . Los primeros productos de PVC fueron láminas y tubos. Estos últimos se trasladaron a Bitterfeld y Salzgitter (D) en 1935 . Después de 1945, el PVC fue el plástico más producido en el mundo. En 1948 finalmente se hicieron discos de PVC, que finalmente reemplazó a la goma laca .

Con el crecimiento de la industria química, se requirió sosa cáustica en cantidades cada vez mayores. El hidróxido de sodio se obtiene a partir del cloruro de sodio mediante electrólisis cloro-alcalina . El subproducto es cloro . El desarrollo de la química del cloro se basa, entre otras cosas, en el subproducto rentable, que también favoreció la producción y comercialización del PVC. Los críticos consideran al PVC como un "sumidero de cloro" para el subproducto de la electrólisis cloroalcalina.

En los Estados Unidos, el material se desarrolló aún más en la década de 1960 a PVC post-clorado (cloruro de polivinilo clorado), que se abrevia como "PVC-C" según DIN y también como "CPVC" en el extranjero. La fracción másica de cloro en PVC-C está por encima del 56,7% del PVC y puede llegar hasta el 74%. A temperaturas más altas es más resistente a la corrosión y tiene mejores propiedades mecánicas que el PVC, por lo que también es adecuado para la fabricación de tuberías para suministro de agua caliente y, con restricciones, incluso para circuitos de calefacción.

Nombres comerciales

El PVC se comercializó con los nombres Ekadur, Decelith , Gölzalith, Vinidur, Trovidur, Hostalit, Lucalor, Corzan, Glastoferan (PVC duro) y Ekalit, Dekelith, Mipolam, Igelit (PVC blando) y Piviacid (PVC de fibra de la RDA). .

Fabricación

El cloruro de polivinilo se produce por polimerización en cadena de radicales a partir del monómero cloruro de vinilo (H ₂ C = CHCl):

Esencialmente, son comunes tres procesos de polimerización diferentes. La táctica de las unidades de repetición en todos los procedimientos es principalmente atáctica. La fracción cristalina de hasta aproximadamente el 10% del polímero tiene una estructura sindiotáctica.

E-PVC

El proceso más antiguo es la polimerización en emulsión (introducido por primera vez en 1929). Se obtiene el llamado E-PVC. Con la ayuda de emulsionantes , el cloruro de vinilo se agita en agua como pequeñas gotas. Como iniciadores solubles en agua se utilizan, por ejemplo, peróxido de hidrógeno o peroxodisulfato de potasio . A temperaturas elevadas, las partículas de cloruro de polivinilo se forman a partir de las gotitas de monómero. El monómero sin reaccionar se extrae de estas partículas primarias a presión reducida. Los emulsionantes utilizados permanecen en el producto. El proceso se puede llevar a cabo de forma continua o por lotes. Las dispersiones poliméricas de este proceso se utilizan, entre otras cosas, para adhesivos o agentes de recubrimiento.

S-PVC

El cloruro de vinilo se licúa a presión en un autoclave y se agrega agua. La agitación vigorosa crea una suspensión de gotitas de cloruro de vinilo muy pequeñas en agua. Como iniciador de polimerización se utilizan peróxidos orgánicos solubles en el monómero o ciertos compuestos azo alifáticos, como por ejemplo azobis (isobutironitrilo) (AIBN). Es una polimerización en suspensión y el producto resultante se llama S-PVC.

Los coloides protectores se añaden en cantidades muy pequeñas para evitar que las gotas se peguen durante el curso de la polimerización. Los granos se desgasifican para eliminar los monómeros y el agua que no han reaccionado. Alrededor del 90% de la producción de PVC se realiza de esta manera.

M-PVC

En la polimerización en masa , la polimerización se lleva a cabo directamente en cloruro de vinilo líquido con un iniciador soluble en él, habitualmente un peróxido orgánico. El producto se llama M-PVC. La conversión solo se lleva a cabo hasta aproximadamente el 80% y el monómero que no ha reaccionado se elimina a presión reducida. Comparado con E- y S-PVC, M-PVC tiene una pureza muy alta. El tamaño de grano muy distribuido es de aproximadamente 100 µm. Se prefiere el M-PVC para aplicaciones en las que se requiere un alto nivel de transparencia. Lo mismo se aplica a las películas de esterilización.

PVC duro y PVC blando

El PVC se divide en PVC duro (abreviatura PVC-U, donde U significa no plastificado ) y PVC blando (abreviatura PVC-P, donde P significa plastificado ). Los tubos y perfiles para ventanas y películas farmacéuticas, por ejemplo, están hechos de PVC rígido. El PVC blando juega un papel importante como aislante de cables y también se usa en revestimientos de pisos, mangueras, suelas de zapatos e impermeabilización de techos. El PVC blando contiene hasta un 40 por ciento de plastificantes ; El PVC rígido básicamente no contiene plastificantes.

Aditivos

El PVC inherentemente frágil y duro se adapta a las más diversas áreas de aplicación con aditivos , principalmente estabilizadores y modificadores de impacto . Los aditivos mejoran las propiedades físicas como la temperatura, la luz y la resistencia a la intemperie, dureza y elasticidad, resistencia al impacto con muescas , brillo y sirven para mejorar la procesabilidad. Los aditivos deben tener un alto efecto en la concentración más baja posible, no deben perjudicar los procesos de fabricación de la pieza moldeada de plástico y dar al producto la vida útil deseada. Los polímeros de acrilato o el polietileno clorado se utilizan habitualmente como modificadores de impacto. El procesamiento del PVC también se mejora mediante modificadores, por lo que se logra una plastificación más rápida del PVC.

El PVC es un polímero termoplástico que se procesa en el rango de temperatura de 160 a 200 ° C. A estas temperaturas, comienza un proceso de descomposición con la eliminación del cloruro de hidrógeno (HCl). La adición de estabilizadores térmicos (ver también termoestabilidad (biología) es necesaria), al mismo tiempo que mejoran la resistencia a la intemperie y al envejecimiento . Si el PVC se expone a temperaturas elevadas durante el procesamiento posterior (por ejemplo, mediante soldadura de elementos calentados a 260 ° C ), el paquete de aditivos debe adaptarse a este Se utilizan compuestos como estearatos o carboxilatos a base de metales pesados ​​como plomo , cadmio , estaño , bario / zinc , calcio / zinc y calcio / aluminio / zinc como estearato de cadmio o estearato de plomo "Libera cloro y forma cloruros metálicos). Los compuestos de cadmio como estabilizadores fueron prohibidos por la UE en 2001, y los estabilizadores de plomo serán reemplazados en 2015 (según una fuente de 2010) (objetivo de reducción voluntario). Tales estabilizadores térmicos que contienen metales puede ser reemplazado por hidrotalcita (una sustancia de magnesio ). Hidroxicarbonato de aluminio).

Además, el PVC blando también puede contener antioxidantes, estabilizadores de calor (apoyan la formación) como estabilizadores de organoestaño y retardadores de llama (por ejemplo, trióxido de antimonio ) como aditivos.

Los ftalatos , bisfenol A y los compuestos orgánicos de estaño contenidos en PVC se consideran ser endocrino (hormonal) eficaz, tales sustancias influyen en la tasa de reproducción y la supervivencia de los anfibios e incluso el comportamiento reputación de ranas "tan específicamente que todas las sustancias se clasifican según sus mecanismos de acción y concentraciones ambientalmente relevantes podrían detectarse ".

La mayoría de los aditivos (ftalatos, bisfenol A, compuestos orgánicos de estaño, etc.) utilizados (para revestimientos de estanques ) son solo ligeramente solubles en agua, pero hay bajas concentraciones en el agua dependiendo de su solubilidad . Se extraen parcialmente del agua nuevamente adsorbidos en contacto con sólidos biogénicos y luego se eliminan junto con el lodo del estanque. El lodo del suelo aspirado se usa generalmente como mantillo para compostaje de superficie . El abono puede contener niveles más altos de plastificantes y otros aditivos (bisfenol A, tributilestaño ) que el agua. Los aditivos están fuera de los extractos de agua , el agua se puede usar como solvente y el extractante reanudar los aditivos y disolverse aún más fuera de la película. Esto crea un equilibrio (físico) .

Plastificantes

La adición de plastificantes confiere al polímero propiedades plásticas, como flexibilidad y suavidad. Los ésteres de ácido ftálico se utilizan principalmente como plastificantes . Parafinas cloradas , ácido adípico ésteres y ésteres de ácido fosfórico son de menos importancia . Durante el procesamiento de termoplásticos, los plastificantes se incrustan entre las cadenas moleculares del PVC y, por lo tanto, aflojan la estructura. Los plastificantes no unidos químicamente, que pueden constituir "hasta el 50% de la masa total", se pueden eliminar de una película, lo que también hace que las películas se vuelvan quebradizas después de aproximadamente 10 años. La película de PVC rota en estanques de película vieja y piscinas es un indicador de que los plastificantes originalmente contenidos han ingresado al medio ambiente a través de elución (lixiviación) o migración (migración adicional a otros plásticos, sólidos o microorganismos) o evaporación.

Los plastificantes y aditivos también pueden migrar (en el caso de los estanques de láminas) del PVC a los plásticos de las telas no tejidas subyacentes . La migración tiene un efecto claro en las piscinas que (para un mejor aislamiento térmico ) están formadas por piezas moldeadas de poliestireno expandido rellenas de hormigón, en estos casos los proveedores de películas exigen que se inserte un vellón de geotextil entre la película de PVC y el poliestireno ( de lo contrario, las reclamaciones de garantía expirarán).

Este almacenamiento es una expansión física de la estructura, por lo que la migración y la liberación de gas ocurren a pesar de la baja volatilidad. Dependiendo de la aplicación, esto da como resultado una capa superficial absorbida o la migración del plastificante hacia materiales adyacentes o a través del espacio de aire hacia sustancias adyacentes. Los productos sobre una base diferente, que migran más lentamente debido a presiones de vapor significativamente más bajas, son significativamente más caros, pero se utilizan cada vez más en Europa. Estos incluyen, por ejemplo, citrato de acetil tributilo y éster diisononílico del ácido 1,2-ciclohexanodicarboxílico . Las mezclas en polvo hechas de PVC con plastificantes y aditivos incorporados se denominan mezclas secas .

Plastificantes (ejemplos)
Éster de ácido ftálico	Otros ésteres de ácidos carboxílicos
Ftalato de bis (2-etilhexilo) (DEHP)	Éster diisononílico del ácido 1,2-ciclohexanodicarboxílico (DINCH)
Ftalato de diisononilo (DINP)	Citrato de acetil tributilo (TBAC)

Cuando se utiliza como revestimiento de estanque , se utiliza como alternativa la lámina de EPDM , que no contiene plastificantes y, sin embargo, se estira fácilmente, es tolerante al frío y resistente (para obtener más ventajas, consulte la membrana impermeabilizante EPDM # Propiedades y uso ). Sus desventajas son, por ejemplo, que son solo en negro (con relleno se produce negro de carbón ) o blanco (en países de habla inglesa como "EPDM Rubber white") y la técnica de unión de la vulcanización por enderezamiento no es tan simple, como la soldadura de PVC con gas caliente .

propiedades

El PVC se puede colorear fácilmente y apenas absorbe agua. Es resistente a algunos ácidos y álcalis y hasta cierto punto resistente al etanol , aceite y gasolina . El PVC es atacado por acetona , éter dietílico , tetrahidrofurano (THF), benceno , cloroformo y ácido clorhídrico concentrado , entre otros . El PVC duro se puede mecanizar bien, el PVC blando mal. Puede deformarse sin cortar a temperaturas de 120 a 150 ° C. Las conexiones se pueden realizar con adhesivos (adhesivos solventes, adhesivos de dos componentes) o soldadura de plástico (varios procesos de soldadura manual y mecánica). Los adhesivos solventes se basan principalmente en THF , al que se agrega polvo de PVC del 10 al 20% (posiblemente PVC post-clorado) para aumentar la viscosidad . Hay varios adhesivos disponibles para PVC rígido ordinario (PVC-U), mientras que solo unos pocos adhesivos especiales como Tangit PVC-C y Griffon HT 120 se ofrecen para PVC-C. A menudo se recomienda limpiar las superficies adhesivas de antemano con un agente de limpieza a base de solvente asociado.

El PVC arde con una llama amarilla muy hollín y se apaga rápidamente sin ninguna llama externa adicional. Debido a su alto contenido de cloro, el PVC es retardante de llama a diferencia de otros plásticos de ingeniería como el polietileno o el polipropileno . Sin embargo, en caso de incendio de plásticos de PVC, se producen cloruro de hidrógeno, dioxinas y aromáticos.

El PVC es un buen aislante. La formación de dipolos y su reajuste constante en eléctricos de CA - campo resultados en comparación con la mayoría de los otros aislantes a altas tangentes de pérdida. Debido a la alta resistencia de la cubierta del cable y las buenas propiedades aislantes, los cables de PVC de bajo voltaje son muy adecuados para colocar debajo de yeso o al aire libre.

Propiedades mecánicas y eléctricas

propiedad	PVC rígido (PVC-U)	PVC blando (PVC-P)	PVC clorado (PVC-C)
Densidad en g / cm³	1,38 ... 1,40	1,20 ... 1,35	1,51 ... 1,64
Coeficiente de expansión térmica en 10 −6  K −1	k. UNA.	k. UNA.	60 ... 70
Punto de fusion	Descomposición por encima de +180 ° C	Descomposición por encima de +180 ° C
Temperatura de transición del vidrio	+79 ° C		k. UNA.
Resistencia al impacto en kJ / m² (según DIN 53453)	bajo,> 20	O.	k. UNA.
Resistencia al impacto con muescas en kJ / m² (según DIN 53453)	2 ... 75	o. Br.	12
Módulo de elasticidad en MPa Módulo de elasticidad a tracción (según DIN 53457)	1000 ... 3500	k. UNA.	2800
Módulo de Young en MPa, módulo de flexión a 23 ° C	k. UNA.	k. UNA.	2800
Absorción de agua en 24 horas.	bajo	bajo	0,04%
solubilidad	prácticamente insoluble en agua, soluble en disolventes orgánicos (acetona y ésteres y limpiadores de manchas) si el peso molecular es ≤30 kDa	como PVC-U	similar al PVC-U
Resistencia química	resistente a álcalis concentrados y diluidos, aceites, alif. Hidrocarburos , descompuestos por oxidación de ácidos minerales.	como PVC-U	resistente a ácidos concentrados y diluidos, álcalis, aceites, alif. Hidrocarburos , no resistentes a ésteres, cetonas, hidrocarburos clorados , agentes oxidantes fuertes.
Conductividad térmica en W / (m K)	bajo	bajo	0,15
Resistencia a la tracción en N / mm² (según DIN 53455)	50 ... 75	10 ... 25	k. UNA.
Alargamiento a la rotura / resistencia al desgarro (según DIN 53455)	10 ... 50%	170 ... 400%	k. UNA.
Límite de rendimiento en MPa a 23 ° C	k. UNA.	k. UNA.	55 ... 60
Dureza de la muesca de la bola en MPa (valor de 10 segundos según DIN 53456)	75… 155	k. UNA.	110
resistencia volumétrica específica (según DIN 5348)	> 10 15 Ω	> 10 11 Ω	k. UNA.
Resistencia superficial (según DIN 53482)	10 13 Ω	10 11 Ω	10 13 Ω
Usar temperatura	−50 ° C hasta +60 ° C	k. UNA.	hasta +80 ° C… + 93 ° C, brevemente +100 ° C
Constante dieléctrica (según DIN 53483)    a 50 Hz    a 1 MHz ${\ Displaystyle \ varepsilon _ {\ mathrm {r}}}$	3,5 3,0	4… 8 4… 4.5	k. A. k. UNA.
Resistencia de seguimiento (CTI)	600	k. UNA.	k. UNA.

usar

La ventaja del PVC es su durabilidad. La luz solar no lo descompone (si se incorporan suficientes estabilizadores UV ), las propiedades mecánicas no se ven perjudicadas. El agua (incluida el agua salada del mar ) y el aire apenas pueden o no pueden destruir el PVC. Es por eso que el PVC se utiliza principalmente para productos de larga duración. Los productos se pueden producir en una amplia variedad de colores y decoraciones.

El PVC es muy económico porque la materia prima, el cloro, es un " subproducto inevitable " en la producción de sosa cáustica , que a su vez es uno de los productos químicos industriales y de laboratorio más utilizados y se requiere en la industria química para muchos procesos ( ver soda cáustica # Uso ) que la demanda no se puede satisfacer. Por tanto, el cloro se produce en exceso y (desde la disminución de los hidrocarburos clorados como disolvente) se ha convertido en un producto de desecho barato del que se puede deshacer. Entre otras cosas, el bajo precio provocó el auge de los productos de PVC.

El PVC macizo se utiliza, por ejemplo, en muebles de jardín y camping y en marcos de ventanas . Las tuberías de PVC están menos obstruidas debido a la superficie interior lisa, los perfiles de las ventanas son fáciles de cuidar, requieren poco mantenimiento y son resistentes a la intemperie.

Las películas de PVC tienen varios usos, p. Ej. B. para núcleos de agua de lechos de agua, como cuero artificial o para láminas / bolsas de láminas en álbumes de sellos, como láminas para estanques y membranas para techos en el sector de la construcción y para revestimientos de suelos . Las tarjetas de crédito y similares suelen estar hechas de PVC.

El PVC se utiliza a menudo como revestimiento de cables ignífugo (material aislante para cables eléctricos), como caja de interruptores eléctricos y como tubo de tracción para cables.

El PVC espumado en forma de lámina se utiliza como material de soporte para soportes publicitarios como letras, imágenes y gráficos, principalmente debido a su bajo peso y fácil procesamiento. Se utilizan preparaciones especiales en instalaciones y eventos artísticos. Las láminas de PVC muy plastificadas se ofrecen como almohadillas antideslizantes. La espuma rígida de PVC se utiliza como material sándwich en la tecnología de compuestos de fibra . Las áreas de aplicación son las embarcaciones deportivas y la construcción de vagones.

El PVC también se utiliza en pirotecnia; más precisamente, principalmente como un "donante de cloro" . Debido a la liberación molecular de iones Cl, el efecto de color de una composición pirotécnica se intensifica, generalmente con mezclas azules. En ocasiones, el PVC también se utiliza como aglutinante en pirotecnia.

En algunas áreas de aplicación también se utilizan otros plásticos como polipropileno (PP) y polietileno (PE), con la ventaja de que no hay sustancias nocivas que se evaporen del PVC blando (olor típico a plástico). La resistencia al ácido, aceite y agua de mar atribuida al PVC tampoco suele ser necesaria. Algunas asociaciones medioambientales aconsejan restringir el uso de PVC a unas pocas aplicaciones especiales.

economía

Las ventanas con marcos de PVC se exportan principalmente. El PVC se usa a menudo para tuberías en rutas de cables y para techos de membrana, también para revestimientos de pisos. En 2001, 150.000 empleados en 5.000 empresas en Alemania generaron ventas de 20.000 millones de euros, alrededor de una cuarta parte de toda la industria del plástico.

Aspectos medioambientales, eliminación y reciclaje

Relleno sanitario

En 1989, se depositó alrededor del 70 por ciento de los desechos. El PVC rígido no se descompone y no daña el agua ni el aire, pero precisamente por eso ocupa mucho espacio en el basurero. Además, no se puede hacer ningún pronóstico sobre si el PVC rígido no será atacado por microorganismos o procesos químicos en algún momento. Sin embargo, se puede asumir con gran certeza que los ingredientes del PVC blando contaminan el agua de filtración y, por tanto, el medio ambiente debido a su contenido de plastificante. El vertido de residuos urbanos con poder calorífico ya no está permitido en varios países europeos como Alemania, Austria y Suiza.

Recuperación de energía

La energía se puede obtener del proceso de combustión. El poder calorífico de 26,9 MJ / kg es relativamente pequeño en comparación con otros plásticos como el polipropileno (PP) de 52,6 MJ / kg. Si se quema PVC, se forma cloruro de hidrógeno gaseoso y corrosivo . En las plantas de incineración de residuos, por ejemplo, esto se neutraliza con cal en los sistemas de limpieza de los gases de combustión. Los residuos resultantes se clasifican como residuos peligrosos .

Los estabilizadores que contienen metales pesados, como el diestearato de plomo , representan un riesgo . Por este motivo, en las plantas de incineración de residuos se utilizan complejas técnicas de filtrado para filtrar las emisiones nocivas. Esto significa que la generación de energía se compensa con un alto gasto en protección ecológica.

reciclaje

El código de reciclaje para el cloruro de polivinilo es 03. Cuando se trata de reciclaje, se hace una distinción entre un material y un método de reciclaje de materia prima. Existe un sistema de devolución de PVC; Sobre todo, se recogen revestimientos de suelos, membranas para tejados, perfiles de ventanas, cables eléctricos y tuberías de PVC. El desarrollo y expansión de las estructuras de reciclaje se basa en un compromiso voluntario de la industria del PVC (VinylPlus).

Reciclaje de material

Los termoplásticos, una vez formados en una pieza de trabajo, se pueden fundir de nuevo y darles la forma de un nuevo producto. La secuencia de tratamientos térmicos, sin embargo, conduce a una pérdida progresiva de calidad del material (reciclaje hacia abajo). Un ejemplo de un producto final tan inferior es la base de la baliza (el soporte en el que se insertan barreras de carretera rojas y blancas). Por lo tanto, el reciclaje de materiales se utiliza actualmente casi exclusivamente cuando se dispone de grandes cantidades de un material de un solo origen.

El mayor problema del reprocesamiento es la contaminación, los residuos de cables de los que se ha eliminado el cobre siguen estando muy sucios y deben limpiarse para volver a un ciclo real y conseguir la calidad de un nuevo material.

Con el proceso Vinyloop , las moléculas de PVC y los plastificantes se pueden extraer de materiales compuestos que contienen PVC con el disolvente metiletilcetona . Después de la precipitación y el secado, la mezcla de polímeros y plastificantes se puede utilizar para fabricar cualquier producto de PVC. En Europa, solo había una planta en Ferrara (Italia), que se cerró en 2018.

Reciclaje de materias primas

Mediante pirólisis , los plásticos se pueden descomponer en sustancias que se pueden utilizar con fines petroquímicos, como el metanol o el gas de síntesis. Por supuesto, estos procesos se utilizan principalmente para el reciclaje de plásticos mixtos, que solo pueden separarse con un gran esfuerzo.

Riesgos para la salud

Cuando los primeros trabajadores en la producción de PVC sufrieron deformaciones en las extremidades de los dedos o mostraron daño hepático severo o cáncer de hígado (sarcoma hemangioendotelial), se mejoró la seguridad ocupacional en la producción y procesamiento de PVC. La "enfermedad de CV" ha sido reconocida por la asociación de seguros de responsabilidad de los empleadores como una enfermedad profesional . El material básico del PVC, el cloruro de vinilo , puede causar cáncer en humanos y tiene un efecto mutagénico . Otras materias primas utilizadas en la fabricación de PVC también son cuestionables. La concentración máxima en el lugar de trabajo de PVC en el aire es de 0,3 mg / m³. En Suiza, por otro lado, el valor es de 3 mg / m ³ (medido como polvo respirable ).

Cuando se quema

Si los plásticos que contienen cloro, como el PVC, se queman en presencia de metal y carbono (por ejemplo, en presencia de madera o polvo), se puede formar el gas venenoso fosgeno .

Por los plastificantes que contiene

El PVC blando es fisiológicamente cuestionable por los plastificantes que contiene, dependiendo del área de aplicación. El uso de PVC blando es problemático para los juguetes, aunque está muy extendido por su bajo precio y propiedades. A pesar de la baja presión de vapor, los plastificantes pueden ingresar al cuerpo del niño a través de la saliva, el contacto con la piel o el tracto respiratorio. Los plastificantes de ftalato son parte del hígado y nefrotóxicos y se sospecha que son cancerígenos. Esto fue demostrado por varios exámenes en los que se encontraron rastros claros en la sangre. El ftalato de dietilhexilo (DEHP) fue clasificado como nocivo para la fertilidad por un grupo de trabajo de la UE en 2000. El PVC blando con plastificantes de ftalato fue prohibido en la UE en 1999 para juguetes para niños pequeños.

El PVC blando es problemático en el envasado de alimentos si las capas de barrera no evitan que migre a los alimentos. Se debe evitar el PVC blando para los alimentos grasos, ya que la grasa absorbe fácilmente los plastificantes.

Elución, migración y sorción de plastificantes

En la "migración" de plastificantes y otros aditivos, se debe tener en cuenta la migración a otras sustancias (líquidos, películas de plástico vecinas y no tejidos), la sorción (absorción de sustancias en el polímero) y la permeación (transporte de una sustancia a través del polímero). . De acuerdo con la ley de difusión de Fick , se establece un equilibrio durante la difusión desde o hacia el interior del polímero. Por ejemplo, existen interacciones entre el fármaco y el tubo de infusión , el fármaco solo se acumula en el PVC antes de que llegue al paciente en la dosis deseada. La espuma de poliestireno en las paredes aisladas térmicamente de una piscina puede, en contacto con la película de PVC, eliminar los plastificantes del PVC, lo que puede provocar la fragilidad y la rotura prematura de la película.

Mientras procesa

Una ventaja de los revestimientos de estanques de PVC es la fácil soldabilidad de las (nuevas) películas de PVC, la unión de bandas individuales mediante soldadura de gas caliente también se puede colocar y los trabajadores no calificados aprenderán rápidamente. El hecho de que los vapores de cloro o dioxinas nocivos , benceno , naftaleno , fosgeno , tolueno o xileno y ftalatos escapen (cuando se trabaja al aire libre) a menudo se ignora . En un estudio de exposición al cloruro de hidrógeno y ftalato durante la soldadura con gas caliente de láminas de PVC en 72 sitios de construcción al aire libre, no se encontraron valores límite de exposición ocupacional , mientras que dicho trabajo en habitaciones cerradas (en otras investigaciones) sí lo hizo.

determinación

En una prueba de fuego, los gases huelen a cloruro de hidrógeno. Cuando se quema sobre cobre, la llama se vuelve verde (ver muestra de Beilstein ). Ambos procesos producen compuestos organoclorados nocivos para la salud. Por esta razón, solo se deben usar pequeñas cantidades para una prueba de disparo o una prueba de Beilstein (fuera de los laboratorios de prueba).

Ver también

• Cloruro de polivinilideno

literatura

• Schrader, Franke: Pequeño almacén de conocimientos de plástico. Instituto Central de Tecnología de Soldadura Halle (ZIS). Tratado científico-técnico. Vol. 61. VEB Editorial alemana para la industria básica, Leipzig 1970.
• Charles Levinson: PVC, por ejemplo. Cánceres en la producción de plásticos . Rowohlt, Reinbek 1985, ISBN 3-499-11874-2 .
• Robert Hohenadel, Torsten Rehm, Oliver Mieden: Cloruro de polivinilo (PVC). Kunststoffe 10/2005, págs. 38-43 (2005), ISSN  0023-5563
• Andrea Westermann: Cultura política y plástica en Alemania Occidental . Chronos, Zúrich 2007, ISBN 978-3-0340-0849-5 , doi: 10.3929 / ethz-a-005303277 .
• Horst Pohle: PVC y medio ambiente: un inventario. Springer-Verlag 1997. ISBN 978-3-642-59083-2
• Helmuth Kainer: Copolímeros de cloruro de polivinilo y cloruro de vinilo: química y tecnología química. Springer-Verlag, Berlín / Heidelberg / Nueva York 1965, ISBN 978-3-540-03266-3 .

enlaces web

• Compromiso de la industria europea del PVC
• Cloruro de polivinilo sin plastificantes : amplia información sobre el material e imágenes en Materialarchiv.ch

Evidencia individual

1. ↑ ^{a b c d e f g} Entrada sobre cloruro de polivinilo en la base de datos de sustancias GESTIS de la IFA , consultado el 30 de julio de 2017. (Se requiere JavaScript)
2. ↑ Martin Bonnet: Kunststoffe in der Ingenieuranaltung , Vieweg + Teubner, Wiesbaden, 2009, p. 121.
3. ↑ Wolfgang Kaiser: Kunststoffchemie für Ingenieure , 3a edición, Carl Hanser, Munich, 2011, p. 276 y siguientes.
4. ↑ ^{a b c} Peter Elsner: DOMININGHAUS - plásticos. Springer-Verlag, 2013, ISBN 978-3-642-16173-5 , p. 283 ( vista previa limitada en la búsqueda de libros de Google).
5. ↑ ^{a b} Aditivos y rellenos en plásticos (¡sic!) , Sitio web sobre tecnología de plásticos, consultado por última vez en febrero de 2020.
6. ↑ Informe general sobre rutas de tratamiento y valorización de residuos de PVC ; Ministerio Federal de Agricultura, Silvicultura, Medio Ambiente y Gestión del Agua, Viena, diciembre de 2002 (archivo PDF) , consultado por última vez en febrero de 2020.
7. ↑ ^{a b} Hans Jürgen Wernicke y Joachim Großmann: “Estabilización ecológica del PVC mediante hidrotalcitas sintéticas” ; Noticiero actual del GDCh; 2008, consultado por última vez en febrero de 2020
8. ^ Vinilo 2010. Compromiso voluntario de la industria del PVC. The European Council of Vinyl Manufacturers (Industry Association) (archivo PDF) , consultado por última vez en febrero de 2020.
9. ↑ ^{a b} TBT - Compuestos organoestánnicos - Inventario científico. Berlín, 2003, Agencia Federal de Medio Ambiente de Berlín, (archivo PDF) .
10. ^ André Leisewitz, Hermann Kruse, Engelbert Schramm: Desarrollo de bases de evaluación para la sustitución de retardantes de llama ambientalmente relevantes ; Informe de investigación 204 08542 (antiguo) 297 44542 (nuevo), Plan de investigación ambiental del Ministerio Federal de Medio Ambiente, Conservación de la Naturaleza y Seguridad Nuclear, diciembre de 2000 (archivo PDF) , consultado por última vez en febrero de 2020.
11. ↑ ^{a b c d e f} P.Pfluger, B. Wasserrab, E. O'Brien, A.Prietz, P. Spengler, C.Schneider, A. Heussner, T.Schmid, B.Knörzer, JWMetzger, DRDietrich: Desarrollo y validación de sistemas de ensayo in vitro para la detección de sustancias extrañas perturbadoras endocrinas: examen químico-analítico y prueba biológica de sustancias potencialmente perturbadoras endocrinas en salidas de plantas de tratamiento de aguas residuales o aguas receptoras ; Medio ambiente y su seguridad como base para la vida y la seguridad (BWPLUS); en pudi.lubw.de (Agencia Estatal de Medio Ambiente de Baden-Württemberg); (Archivo PDF) ;
12. ↑ W.Kloas, C.Bögi, A.Gaete, O.Jagnytsch, A.Krüger, G.Levy, C.Lorenz, N.Neumann, R.Opitz, C.Pietsch, W.Schumacher, A.Tillack, A .Trubiroha, R.Urbatzka, C.Van Ballegooy, C.Wiedemann, S.Würtz, I.Lutz: Procedimiento de prueba en anfibios para la detección de disruptores endocrinos (DE) con efectos sobre la reproducción y el sistema tiroideo ; en: Umweltbundesamt (editor): Actas 3er seminario sobre el estado Sustancias químicas en el medio ambiente con efecto sobre el sistema endocrino. Fundamentos científicos de la evaluación y la regulación, Berlín, 2005; ISBN 3-8167-6968-3 , página 38; (Archivo PDF) .
13. ↑ Frauke Hoffmann, Werner Kloas: Idoneidad del comportamiento de la reputación de la rana con garras como punto final para registrar los efectos de las sustancias que actúan hormonalmente en los ecosistemas acuáticos ; Plan de investigación ambiental del Ministerio Federal de Medio Ambiente, Conservación de la Naturaleza, Edificación y Seguridad Nuclear; En nombre de la Agencia Federal del Medio Ambiente; Abril de 2016, (archivo PDF) .
14. ↑ Solubilidad: Entrada sobre 4,4′-isopropilidenodifenol en la base de datos de sustancias GESTIS de la IFA , consultada el 17 de enero de 2020. (Se requiere JavaScript)
15. ↑ Peter Grathwohl: Sorción y desorción de contaminantes orgánicos hidrofóbicos en material acuífero y sedimentos ; en Jörg Matschullat, Heinz Jürgen Tobschall, Hans-Jürgen Voigt, et al.: Geoquímica y medio ambiente. Procesos relevantes en la atmósfera, pedosfera e hidrosfera
16. ^ Robert Sattelberger, Marianne Heinrich, Gundi Lorbeer, Sigrid Scharf: compuestos orgánicos de estaño en el medio acuático ; Publicación de la Agencia Federal de Medio Ambiente de Viena, 2002, ISBN 3-85457-661-7 ; (Archivo PDF) .
17. ↑ Lassen, Carsten et al. (2014): Estudio de parafinas cloradas de cadena corta y cadena media , Copenhague: Agencia Danesa de Protección Ambiental, págs. 51, 55. ISBN 978-87-93283-19-0 .
18. ↑ ^{a b} FTALATO, los plastificantes útiles con propiedades indeseables (archivo PDF) ; (Alemán) Agencia Federal del Medio Ambiente para el Hombre y la Naturaleza.
19. ↑ Ansilla Frank, Marc ajo, Benjamin Sandoz; Estudio de tecnología para el procesamiento de cloruro de polivinilo (PVC) ; Instituto Fraunhofer de Tecnología Química; Pfinztal; 2005; Página 4 (archivo PDF) .
20. ↑ Gerd habenicht: encolado. Springer-Verlag, 2013, ISBN 978-3-662-08085-6 , p. 611 ( vista previa limitada en la búsqueda de libros de Google).
21. ↑ ^{a b c d e f g} Información técnica ( Memento del 3 de marzo de 2016 en el Archivo de Internet ) para los productos Akatherm FIP, en Kwerky.de
22. ↑ Trovidur ( recuerdo del 3 de marzo de 2016 en Internet Archive ) de Röchling SE & Co. KG
23. ↑ ^{a b c d e f g h} Propiedades del material de las tuberías Corzan, recuperado de PVC-Welt.de, febrero de 2016
24. ^ Adolf Franck, Karlheinz Biederbick Kunststoff-Kompendium 1988, p. 264 ISBN 3-8023-0135-8 .
25. ↑ ^{a b c d e f g} Wissenschaft-Online-Lexika: Entrada sobre cloruro de polivinilo en Lexikon der Chemie , consultado el 6 de marzo de 2008
26. ↑ ^{a b} Especificaciones de PVC (cloruro de polivinilo) y CPVC (cloruro de polivinilo clorado)
27. ↑ hoja de datos | CENTRO. Consultado el 31 de mayo de 2017 . 
28. ↑ ^{a b} Manfred Baerns, Arno Behr, Axel Brehm, Jürgen Gmehling, Kai-Olaf Hinrichsen, Hanns Hofmann, Ulfert Onken, Regina Palkovits, Albert Renken: Technische Chemie . John Wiley & Sons, 2014, ISBN 978-3-527-67409-1 , págs. 629 ( vista previa limitada en la búsqueda de libros de Google).  , consultado por última vez en febrero de 2020.
29. ^ Josef K. Felixberger: Química para principiantes. ISBN 3662528207 p. 574 ( vista previa limitada en la Búsqueda de libros de Google).
30. ↑ NICO - química - está todo en la mezcla | NICO Europe GmbH . En: NICO Europe GmbH . ( nico-europe.com [consultado el 17 de noviembre de 2018]). 
31. ↑ Oliver Türk, Uso material de materias primas renovables: Conceptos básicos - Materiales - Aplicaciones , Springer-Verlag, 2013. Vista previa restringida
32. ↑ Working Group PVC and Environment eV (AGPU): Compromiso de la industria del PVC
33. ↑ Sobre la controvertida historia de la lucha social con los casos de cáncer en la industria de fabricación de PVC, ver Andrea Westermann: Plastic and Political Culture in West Germany . Capa. Cuarto
34. ↑ Swiss Accident Insurance Fund (Suva): Limit values ​​- current MAK and BAT values , consultado el 2 de noviembre de 2015.
35. ↑ Plásticos: los procesos de interacción a menudo no se tienen en cuenta. Plastificantes con antecedentes migratorios ; en Medizin-und-technik.industrie.de
36. ↑ Advertencia en las instrucciones de montaje de una piscina; (Archivo PDF)
37. ↑ ^{a b} Peligros subestimados en el procesamiento de plásticos. Vapores peligrosos para la salud por soldadura / corte de plástico. ; Hoja de información del Unfallkasse Nordrhein-Westfalen; en unfallkasse-nrw.de (archivo PDF)
38. ↑ ^{a b c d e f g h i} Descripción de la exposición de la asociación profesional para la industria de la construcción: Soldadura con gas caliente de PVC al aire libre (archivo PDF) , en bgbau.de, consultado por última vez en febrero de 2020