Polivinil klorür

Kimlik
Polivinil klorür)


Poli (vinil klorür) yapısı
IUPAC adı	poli (1-kloroetilen)
Eş anlamlı	PVC poli (1-kloroeten) polivinil klorür
N O CAS	9002-86-2
K O AKA	100,120,191
PubChem	6338
chebi	53243
gülümser	C ([C @@ H] (Cl) ) PubChem , 3D görünüm
InChI	InChI: 3D görünüm InChI = 1S / C2H3Cl / c1-2-3 / h2H, 1H2
Kimyasal özellikler
formül	(Cı- 2 , H 3 CI) n , n = 700 1500
Fiziksel özellikler
T ° cam geçiş	80 ° C
T ° füzyon	> 180 °C (ayrışma)
Çözünürlük parametresi δ	19,8 MPa 1/2 ; 21,3 J 1/2 · cm -3/2
hacimsel kütle	1.38 gr · cm -3
Kendiliğinden tutuşma sıcaklığı	600 °C
Havada patlayıcı limitler	Alt: 60 g · m -3
elektronik özellikler
Dielektrik sabiti	3,39 ( 1 kHz , 25 °C ) 2,9 ( 1 MHz , 25 °C ) 2,8 ( 1 GHz , 25 °C ) 5,3 ( 1 kHz , 100 °C ) 3,3 ( 1 MHz , 100 °C ) 2,7 ( 1 GHz , 100 °C )
Optik özellikler
Kırılma indisi	$n ^ {20} _ {D}$ 1.52 - 1.55
Önlemler
WHMIS
Kontrolsüz ürünBu ürün WHMIS sınıflandırma kriterlerine göre kontrol edilmemektedir.
IARC Sınıflandırması
Grup 3: İnsanlar için kanserojenliği açısından sınıflandırılamaz

Aksi belirtilmedikçe SI ve STP birimleri .

Poli (vinil klorür) kısaltması altında bilinen, PVC (İngilizce adı gelen kısaltma , polivinil klorür ), a, bir polimer termoplastik bir tüketici , amorf ya da zayıf kristal aile esas temsilcisi chloropolymers .

İki hammaddeden hazırlanır : %57 deniz tuzu (NaCl) ve %43 petrol; %50'den fazlası mineral kökenli hammaddeden oluşan tek plastik malzemedir.

Sert PVC esas olarak imal edilmesi için kullanılan profiller ve borular ile ekstrüzyon . Esnek PVC (ya da PVC plastik hale sanayi, örneğin kullanılan) giysi ve döşemelik .

Moleküler formül

Of kimyasal formül - ( Cı- lH 2 - Cı H CI ) n -, bu elde edilen radikal polimerizasyonu ait monomerik vinil klorür (VCM kısaltması formül CH 2 = CHCl). PVC organik bir malzemedir .

Tarihi

Poli (vinil klorür) eklenmiştir kazara keşfedilen boyunca en az iki kez de XIX inci ilk yüzyılın 1835 tarafından Henri Victor Regnault ve 1872 tarafından Eugen Baumann . Her iki durumda da polimer , güneş ışığına maruz kaldıktan sonra vinil klorür şişelerinde beyaz bir katı olarak göründü . Başında XX inci yüzyılda Rus kimyacı Ivan Ostromislensky (in) ve Fritz Klatte (in) hem ticari ürünlerde PVC kullanmaya çalıştı ama çabaları nedeniyle dönüşüm polimerin zorluklar başarılı değildi. 1926'da Waldo Semon (in) , BF Goodrich şirketi ile işbirliği içinde PVC'yi katkı maddeleri ile karıştırarak laminasyon yöntemi geliştirdi . Bu, PVC'nin ticari başarısının doğuşu olan malzemeyi daha esnek ve üretimi daha kolay hale getirdi.

VCM ve PVC Sentezi

Tarihsel olarak, vinil klorür, etilenin klor gazı ile reaksiyona sokulmasıyla üretildi . Günümüzde genellikle kullanılan oksijen varlığında etilen ve hidroklorik asit arasındaki reaksiyondur . Ara ürün olan dikloroetan , ısı etkisiyle vinil klorüre dönüşür.

Polimerizasyon VCM olan başlatılan ile radikalleri . En yaygın süreç askıda olmasıdır . Çeşitli katkı maddeleri, polimerizasyonunu kontrol etmeyi mümkün kılar (polimerizasyon başlatıcılar, kısa durdurucular , acil durum öldürücüler , şişirici maddeler, vb. ).

Not: PVC, monomerinde çözünmez.

PVC üretimi (süspansiyon işlemi).

formülasyon

Bazı katkı maddeleri, ultraviyole ışınlarına, ısıya, darbeye vb. karşı kimyasal stabilizasyonunu iyileştirmeyi ve rengini ve görünümünü stabilize etmeyi mümkün kılar. Örneğin, "Hals" olarak bilinen stabilizatörler ( Hindered Amines Light Stabilizers için ), serbest radikallerin aktivitesini engelleyerek onu ışığa karşı daha dirençli hale getirir.

PVC birçok birleştirmek için dolgu maddeleri esas maddeler olarak, doğal veya çöktürülmüş kalsiyum karbonat , talk , kaolin ya da mekanik özelliklerini, yüzey durumunu iyileştirmek için ve ayrıca fiyat azaltmak için amaçlanmıştır metallerin. Maliyet . PVC, ortalama olarak %10 katkı maddesi içerir.

PVC ısıya veya ateşe dayanıklı olmalıdır. Şimdi yanıcıdır ve serbest bırakır doğal 170- 180 ° C arasında hidrojen klorid ve gelen 70 ° C , bu bir kez başlatıldığında, bir kendi kendine devam eden bir reaksiyon hidrojen klorür ilave edildi. Stabilize edici katkı maddeleri bu salınımı engeller veya sınırlandırır:

Kadmiyum stearatlar ve kadmiyum lauratlar: çok zehirlidir ve eskiden yaygın olarak kullanılırlardı, artık Avrupa Birliği'nin on beş ülkesinde 2001'den beri ve 2007'den beri inşaat amaçlı PVC'nin kadmiyum seviyesinin artık geçmemesi gereken yirmi yedi AB ülkesinde artık kullanılmamaktadır. %0,1, geri dönüştürülmüş PVC kullanıldığında çıkarılması zor olduğundan;
kurşun sülfatlar, kurşun stearatlar ve kurşun ftalatlar: zehirlidir, artık ambalajlarda yasaklanmıştır ve 2007'den 2012'ye kadar AB'nin başka yerlerinde azalma eğilimindedir ve 2015'ten beri kullanılmamalıdır;
karboksilat formunda kalsiyum ve çinko: yukarıdaki ürünlere (kadmiyum, yüksek derecede toksik kurşun) alternatif olarak kullanılırlar. PVC ambalajı %0,2'den az içermeli ve diğer PVC %0,5'ten fazla içermemelidir; Batı Avrupa'da (Türkiye dahil), kullanımları arttı ( 2000'de 18.000 tondan 2011'de 80.000 tona );
baryum karboksilatlar: bazı çinko karboksilatlar gibi, esnek PVC'nin bir bileşenidir (yaklaşık %0.1) (ancak gıda ambalajlarında yasaklanmıştır );
organotinler : mono- ve dibutiltin, oktiltin, dialkiltin diizooktiltioglikolatlar da paketlemede (PVC'nin %0.1 ila 0.2'si) ve diğer çeşitli PVC türlerinde %1'e kadar kullanılır.

Kullanımlar ve ticari formlar

PVC'nin endüstride pek çok kullanım alanı vardır. Esas olarak dört tip PVC vardır:

sert PVC, tipik olarak hat borusu , pürüzsüz bir görünüme sahiptir. Borular, PVC tüketiminin %40'ından fazlasını temsil etmektedir. Ayrıca “kredi kartı formatında” kartlar da üretiyoruz (üyelik, sadakat, indirim, müşteri kartları vb.). Ayrıca poli (etilen tereftalat) (PET) veya polikarbonat (PC) olabilirler. PVC ayrıca tablet paketleme , kabarcıklar için kullanılır ve genellikle ince bir alüminyum folyoya yapıştırılır;
pense sapları gibi belirli kısımları kapatan esnek PVC parlak bir görünüme sahiptir. Ayrıca bulunabilir plastik katlar , PVC duvar kaplamaları ve tavan gibi türleri de germe tavan ;
laminasyon veya reklam işaretlemesi için (yapışkan film şeklinde) veya ambalaj olarak ( streç film şeklinde) kullanılan plastikleştirilmiş PVC filmler (makaralar halinde satılır );
satış noktasının (POS) veya tabelaların reklamını yapmak için kullanılan genişletilmiş PVC (genellikle Forex olarak adlandırılır ).

Sağlık ve güvenlik

PVC'nin polimerizasyonu geri döndürülemez. Bileşiminde kullanılan bazı plastikleştiriciler sağlık açısından risk oluşturabilir.

PVC, sabun, çamaşır gibi ürünlerin imalatı sırasında açığa çıkan klorun kullanılmasına izin verir. Günümüzde büyük ve tehlikeli klor depolanmasını önlemek için çözümlerden biridir. Bu polimer beyaz bir toz halindedir.

PVC bu kadar eleştirildiyse, bunun nedeni şunlardan şüphelenilmesidir:

için asit yağmuru ;
dioksinlerin salınımı . PVC'nin yanmasını takiben atmosfere salınan emisyonlar açısından yıkıcı etkileri gösteren Greenpeace çalışmasına bakın;
için kanserler . IARC grup 3'de polimer sınıflandırmıştır: "madde (karışım, maruziyet koşulları) insan kanserojen olarak sınıflandırılamaz" .

1980'lerden önce PVC üretim tekniği, 200 hatta 1000 ppm'e ulaşabilen vinil klorür monomerinin (VCM) yokluğunu garanti etmiyordu . İçme suyu borularının imalatında kullanımı, belirli sayıda kalite sınırlarının aşıldığı gözlemlendiğinden, 1980'den önceki PVC borularda kalan CVM'nin kontrolünü gerektirir.

Plastikleşme ve toksik risk

Plastikleştiriciler (örneğin plastisoller oluşturmak için ) belirli özellikleri (esneklik, kopma uzaması, soğuğa ve darbelere karşı direnç, vb. ) geliştirmek veya uygulamayı kolaylaştırmak için PVC'ye çok sık eklenir . Esnek (plastikleştirilmiş) PVC, PVC tüketiminin yaklaşık %30'unu temsil eder.

Kullanılan plastikleştiriciler arasında bazı ftalatlar zararlıdır. Zamanla göç edebilirler (polimer matris ile uyumsuzluk nedeniyle kalıcılık garanti edilmez) ve esnek PVC nesnelerin yüzeyinde (eksüdasyon fenomeni) birikebilirler. Bu nedenle oyuncaklarda kullanımları bir Avrupa direktifiyle sınırlandırılmıştır.

Adipat ailesindeki diğer plastikleştiriciler ve hatta bitkisel yağlar (örneğin soya fasulyesi yağı ) izinlidir . Uzun yıllar boyunca gıda sınıfı streç film üretmeyi mümkün kıldılar. Bununla birlikte, gıdadaki yağlı maddelerle temas halinde, bazı hidrofobik plastikleştiriciler gıdaya geçer. Sonunda gıda filmlerinde PVC'nin yerini alacak başka alternatifler geliştirilmektedir.

dönüşüm

PVC çoğunlukla sürekli işlemlerle ( ekstrüzyon , kaplama ) şekillendirilir . Ekstrüzyon, özellikle pencere profillerinin ve PVC boruların imalatında kullanılmaktadır. Enjeksiyon nedeniyle daha az hidroklorik asit salımının riski kullanılır, ancak çok sayıda makale, ancak endüstriyel olarak üretilmektedir: boru parçaları, elektrikli aletler, vs. Farklı PVC parçalarını birleştirmek için en sık kullanılan yöntemler yapıştırma ve ısıl yapıştırma dahil farklı kaynak teknikleridir .

Yakma

Yanan poli (vinil klorür) esas olarak havada bulunan su buharı varlığında hidroklorik asit açığa çıkarır . Halihazırda, birçok atıkta klorür bulunduğundan, onaylı tüm evsel atık yakma tesisleri asit filtreleri ile donatılmıştır. Açıkta çöp yakmak ciddi bir çevresel zarardır. Ayrıca PVC'nin yanması, yanma koşullarına bağlı olarak değişken miktarlarda dioksin ve furan üretir .

PVC'yi tanımak için akkorlu bir bakır tel takmak gerekir. Daha sonra bu teli plastik numune ile temas ettirip aleve maruz bırakmanız gerekir. Yeşile dönerse, genellikle PVC'dir. Duman gözleri yakıyor (hidroklorik asit HCl salınımı) ve alev kendiliğinden sönüyor. Beilstein testine bakın .

geri dönüşüm

2000'li yıllardan önce PVC, çöplükte bitmesi veya yakılması amaçlanan geri dönüştürülemeyen bir malzeme olarak algılanıyordu. 2000 yılında, Avrupa'daki PVC endüstrisi Vinyl2010'u başlatmaya karar verdi : temel amacı, işlenecek farklı yaşam sonu atık türlerine uyarlanmış toplama ve geri dönüşüm kanalları oluşturmak olan bir eylem planı . Vinyl2010 gönüllü taahhüdü (2000-2010), başlangıçta planlanan 200.000 ton yerine yıllık 260.000 ton tüketici sonrası PVC'nin geri dönüştürülmesini mümkün kıldı .

Recovinyl girişiminin oluşturulması ve Vinyloop ve Texyloop gibi geri dönüşüm süreçlerinin geliştirilmesi bu hedefe ulaşmayı mümkün kıldı. Vinyloop işlemi, PVC'yi kompozit atık şeklinde geri dönüştüren bir kimyasal geri dönüşüm yöntemidir. Bu işlem, daha popüler öğütme işleminden farklıdır. Kablolar ve profiller gibi farklı kaynaklardan gelebilen kullanılmış PVC, bir solvente daldırılır ve ardından filtrelenir.

2013 yılında, en fazla 444.000 ton PVC ile karşılaştırıldığında, Avrupa'da geri dönüştürülmüştür 362.000 ton 2012 yılında.

Avrupa PVC endüstrisi, 2020 Avrupa hedefleri doğrultusunda yeni bir gönüllü taahhüt olan VinylPlus'ı yenilemeye karar verdi ve bu kez 2020 yılına kadar yılda 800.000 ton PVC'yi geri dönüştürmeyi hedefliyor .

Ticaret

2014 yılında Fransa , ayda ortalama 70.000 ton PVC (baz, plastikleştirilmiş ve plastikleştirilmemiş birlikte) ihraç etti ve ortalama 25.000 ton ithal etti . Süspansiyon (S-PVC) ham (katkısız) ile elde edilen PVC'nin sınırlarında gözlemlenen ortalama fiyat 950 €/t 'dir .

Notlar ve referanslar

(içinde) Charles E. Wilkes , James W. Summers , Charles Anthony Daniels ve Mark T. Berard , PVC El Kitabı , Münih, Hanser Verlag ,2005, 1 st ed. , 723 s. ( ISBN 978-1-56990-379-7 , LCCN 2005013540 , çevrimiçi okuyun ).
IFA'nın (iş sağlığı ve güvenliğinden sorumlu Alman kuruluşu) GESTIS kimyasal veri tabanında CAS numarası "9002-86-2" girişi ( Almanca , İngilizce ), erişim 8 Şubat 2009 (JavaScript gereklidir) .
(içinde) James E. Mark , Polimer El Kitabının Fiziksel Özellikleri , Springer,2007, 2 nci baskı. , 1076 s. ( ISBN 978-0-387-69002-5 ve 0-387-69002-6 , çevrimiçi okuyun ) , s. 294.
(içinde) Yves Gnanou ve Michel Fontanille , Polimerlerin Organik ve Fiziksel Kimyası , Hoboken (NJ), John Wiley & Sons ,2008, 617 s. ( ISBN 978-0-471-72543-5 ) , s. 17.
(içinde) David R. Lide , CRC Kimya ve Fizik El Kitabı , CRC Press ,2009, 90 inci baskı. , 2804 s. , ciltli ( ISBN 978-1-4200-9084-0 ).
(içinde) JG Speight ve Norbert Adolph Lange , Lange's Handbook of Chemistry , McGraw-Hill,2005, 16 inci baskı. , 1623 s. ( ISBN 0-07-143220-5 ) , s. 2.807.
“ Polivinil klorür - Toksikolojik özellikler ” , CSST web sitesinde , Toksikolojik rehber hizmeti,5 Mayıs 1998( 12 Haziran 2014'te erişildi ) .
(in) IARC , " IARC Monographs, Cilt 1-109 tarafından sınıflandırılan ajanlar " monographs.iarc.fr üzerinde [PDF] ,31 Mart 2014( 12 Haziran 2014'te erişildi ) .
" Polivinil klorür kimyasalları veritabanında" Reptox ait CSST 25 Nisan 2009 erişilen (iş güvenliği ve sağlığı sorumlu Quebec örgütü).
EN ISO 1043-1'e göre isim ve kısaltma, Plastikler - Semboller ve kısaltılmış terimler - Bölüm 1 : Temel polimerler ve onların özel özellikleri .
Jean Dumont ve Jean Guignard, PVC ve uygulamaları , s. 19 , Nathan, 1996.
(tr) WV Titow , PVC Teknolojisi , Springer,31 Aralık 1984, 6– s. ( ISBN 978-0-85334-249-6 , çevrimiçi okuyun ).
Fransa Kimya Derneği, çevrimiçi okuyun .
Jean-Louis Vigne, "Polivinil klorür" , Fransa, Mayıs 2017 Chemical Society.
(tr) Pat Costner ve ark. , PVCː ABD dioksin yüküne birincil katkıda bulunan kişi [PDF] , Greenpeace, Şubat 1995 (Erişim tarihi: 6 Aralık 2015).
Franceinfo: Sud Sarthe: vinil klorür monomeri, musluk suyunu tüketim için elverişsiz hale getiriyor
Vinyl2010 - 10 yıl - 2010 yılının faaliyetleri hakkında rapor ve son 10 yılın kilometre taşları ve hedeflerinin özeti [PDF] , 2011.
Florence Roussel , “ PVC atık 260.000 ton Avrupa'da 2010 yılında geri dönüştürülmüştür ” üzerine, actu-environnement.com ,12 Nisan 2011( 30 Ağustos 2015'te erişildi ) .
(in) " Geri Dönüşüm Artış " üzerine GGP Dergisi ,23 Haziran 2014( 30 Ağustos 2015'te erişildi ) .
D r Charles E. Wilkes, D Dr James W. Summers D r Charles Anthony Daniels, PVC el kitabı , s. 673 , Carl Hanser Verlag, 2005.
Stuart Patrick, Pratik polivinil klorür kılavuzu , s. 136 , Rapra Teknoloji Limited, 2005.
" Texyloop " , texyloop.com'da ( 2 Şubat 2013 tarihinde erişildi ) .
TNO, Plastik Atıkların Kimyasal Geri Dönüşümü (PVC ve Diğer Reçineler) , s. 37 , 1999.
" PVC giderek geri dönüşümlü " üzerine decouvrirlepvc.org (üzerinde erişilen 1 st Mart 2014'te ) .
Alexandre Couto , " Sanayiciler daha fazla geri dönüşüm yapmak istiyor " , e- plasturgy.com'da ,23 Haziran 2011( 30 Ağustos 2015'te erişildi ) .
" İthalat/ihracat ticaret göstergesi " , Gümrükler Genel Müdürlüğü'nde. NC8 = 39041000'i belirtin ( 7 Ağustos 2015'te erişildi ) .