polyvinylklorid

Artikkelstart

Polyvinylklorid (forkortes PVC) er råstoff for PVC-plast, som er en av de mest anvendte av alle typer plast. Kjemisk sett er den en termoplastisk polymer.

Faktaboks

Uttale
pˈolyvinˈylklorˈid

Ved hjelp av mykner kan PVC ha varierte egenskaper, fra et bløtt, nesten gummiaktig myk-PVC til et hardt, nesten myknerfritt hard-PVC. Det er dessuten en relativt billig plast, som på grunn av sitt innhold av klor krever mindre ikke-fornybare petroleumsprodukter enn noen andre plaster ved fremstilling. Dette har gjort polyvinylklorid til et veldig mye brukt materiale.

Kjemisk sammensetning og egenskaper

Den kjemiske formelen er (–CH2–CHCl–)n, og molekylmassen er vanligvis 30–150 tusen (ofte angitt ved det såkalte K-tall).

Rent polyvinylklorid er hardt og glassklart. Tettheten er 1,4 g/cm3, og materialet mykner ved 70–80 °C; det er selvslokkende og meget bestandig mot syrer, fett og mineraloljer. Dersom det er tilsatt mykner, kan det være brennbart. Mykneren kan, bortsett fra spesielle polymere typer, ekstraheres av oljer.

Fremstilling

Polyvinylklorid produseres ved friradikalpolymerisasjon av vinylklorid (CH2=CHCl).

PVC produseres ved friradikalpolymerisasjon av vinylklorid (CH2=CHCl). Det meste fremstilles ved suspensjonspolymerisasjon, men masse- og emulsjonspolymerisasjon er også mye brukt.

Oppvarmingen til 150–200 °C under senere bearbeiding, og eventuell senere påvirkning av sollys, gjør at plasten må tilsettes stabilisatorer for å hindre for sterk avspaltning av hydrogenklorid og dermed angrep på maskineri, misfarging og raskere aldring. Tilsetningene kan bestå av tungmetallforbindelser eller rene organiske stoffer og stoffer som absorberer ultrafiolett lys. For øvrig tilsettes ofte fyllstoffer, pigmenter, smøremidler, antioksidanter, antistatiske midler og soppmidler.

Bearbeiding

PVC lar seg bearbeide etter de fleste metoder for termoplaster: ekstrudering til slanger, rør, takrenner, listverk, paneler og isolasjon på elektriske ledninger og kabler, sprøytestøping til tallrike småartikler; kalandrering til folier, kunstlær, tapet og gulvbelegg, bestrykning, dypping, skallstøping og lakkering med plastisol, organosol, plastigel, PVC-lateks og PVC-holdige lakker, pulverbelegging av metaller, blåsing av flasker, termoforming av folier til emballasje, skumplastproduksjon til garnflottører, fendere med mer, pressing av LP-plater, sveising og så videre.

Anvendelse

Dette symbolet viser at plasten er polyvinylklorid og at den kan gjenvinnes.

Til mange anvendelser er selve polymeren modifisert: Kopolymerer med vinylacetat (polyvinylkloridacetat), eller propylen er mer stabile og lettere bearbeidbare (indre mykgjøring) og lettere løselige og blir brukt til LP-plater, gulvbelegg, formblåste produkter med mer, og til lakker. Kopolymerer med akrylnitril og vinylidenklorid er brukt til fremstilling av fibrer. Såkalt etterklorert PVC brukes til varmtvannsrør, lim, kjemikalieresistente lakker og fibrer.

Polyvinylklorid blir også blandet med andre polymerer som nitrilgummi, ABS-plast, klorert polyetylen og etylen-vinylacetatkopolymerer, særlig for å øke slagfastheten.

Produksjon

Nærmere 50 millioner tonn PVC blir produsert på verdensbasis hvert år. I Norge er produksjonen ved INOVYNs fabrikk på Herøya oppgitt til å være rundt 200 000 tonn per år.

Miljø og helse

Siden man i PVC har byttet ut et hydrogenatom med et kloratom i hver monomer sammenlignet med polyetylen, trengs det mindre ikke-fornybare petroleumsprodukter for å fremstille PVC. Dette kan i prinsippet gi en miljøgevinst, men dette avhenger av utvinningen og bruken av klorsalter og petroleumsprodukter til fremstilling av PVC. Ren PVC-polymer regnes i de fleste sammenhenger som helsemessig ufarlig, men den kan dekomponere og danne farlige gasser ved tilstrekkelig oppvarming.

Eksponering for vinylklorid over lengre tid kan fremkalle en sjelden type leverkreft. Det er stilt strenge krav når det gjelder rester av monomer i polymeren, spesielt når denne skal brukes som emballasje for næringsmidler.

Tilsetningsstoffer som myknere og stabilisatorer kan i små mengder migrere ut av plasten, og bare visse typer er tillatt brukt. Ftalater er en gruppe forbindelser som i visse tilfeller kan brukes som myknere i PVC. En rekke ftalater er nå forbudt i PVC-produkter som blant annet leketøy, kosmetikk og elektronikk på grunn av risikoen for at de lekker ut og skader fauna og flora. Det er også kjent at de kan være hormonforstyrrende og til skade for menneskers reproduksjon.

Ved forbrenning av PVC-avfall dannes saltsyre, HCl. Ved ugunstige forbrenningsbetingelser kan blant annet klor fra PVC bidra til dannelse av ulike klorerte hydrokarboner. Klor fra PVC kan også være en av flere klorkilder for dannelse av dioksiner under gitte betingelser. Dette er forhold som har ført til sterk kritikk fra miljøvernhold av PVC som materiale. I flere land, blant annet Norge, Sverige, Danmark og Nederland, har det vært ført kampanjer mot bruk av PVC med bakgrunn i frykt for slike miljøskader.

Eksterne lenker

Kommentarer (5)

skrev Song Solli

Polyvinylklorid, vanligvis forkortet PVC, er en termoplastisk polymer. Polyvinylklorid fremstilles ved polymerisering av monomeren vinylklorid(VCM). PVC er en polymer av VC med 700-1500 monomere enheter. Polyvinylklorid (PVC) er luktfri.Ved oppvarming, utstråler den svært giftige gasser av hydrogenklorid og fosgen. Termisk nedbrytningsprodukter av polyvinylklorid kan inneholde etylen, benzen, toluen, 1,3,5- TRIKLORBENSEN, og naftalen.Som det står i «Gyldendals Store Konversasjons Leksikon» som var trykt i des.1965 at “Polyvinyl’plaster, en meget stor gruppe termoplaster med forskjellige egenskaper og forskjellige anvendelse, men som alle inneholder vinylgruppen(-CH2-CH-). ”

skrev Tom Kristian Grimsrud

Setningen "Siden man i PVC har byttet ut et kloratom med et karbonatom i hver monomer sammenlignet med polyetylen, trengs det mindre ikke-fornybare petroleumsprodukter for å fremstille PVC" virker på meg både feilaktig og uklar.
FEIL: I PVC er det vel et hydrogenatom byttet ut med et kloratom i hver monomer sammenlignet med polyetylen? Det står noe helt annet i teksten.
UKLART: Hvordan det i særlig grad innvirker på bruken av "ikke-fornybare petroleumsprodukter" fremstår som uklart.

svarte Lars Egil Helseth

Det var en skrivefeil i en setning ('klor' og 'karbon' hadde byttet plass), men dette er nå korrigert. Teksten og kjemiske formler ovenfor inneholdt riktig informasjon og er ikke korrigert.

Når det gjelder bruken av ikke-fornybare petroleumsprodukter så er det uklart for meg hva du mener er uklart. Når man fjerne noe (for eksempel mengde ikke-fornybare petroleumsprodukter), og i stedet bruke noe annet (for eksempel fornybare kjemikalier som inneholder klor), så vil det relative bidraget fra det fjernede bidraget (petroleumsprodukter) være mindre. For å lage vinylklorid, som er monomeren som polymeriseres til polyvinylklorid, trenger man en et hydrokarbon (oftest fra petroleumsindustrien) og et klorholdig kjemikalie (for eksempel klorgass). Kloratomet vil derfor bidra til molekylvekten til polyvinylklorid, slik at bidraget fra hydrokarbonene relativt sett er mindre enn i en polymer som fremstilles kun fra hydrokarboner.

svarte Tom Kristian Grimsrud

FEIL SOM STO I ARTIKKELEN 21. mai 2021: "Siden man i PVC har byttet ut et kloratom med et karbonatom i hver monomer sammenlignet med polyetylen, trengs det mindre ikke-fornybare petroleumsprodukter for å fremstille PVC."
FEILEN BLE AV FORFATTEREN "RETTET" TIL NY FEIL 22. mai 2021: "Siden man i PVC har byttet ut et karbonatom med et kloratom i hver monomer sammenlignet med polyetylen, trengs det mindre ikke-fornybare petroleumsprodukter for å fremstille PVC."
DET KORREKTE SKAL VEL VÆRE: "Siden man i PVC har byttet ut et ***hydrogenatom*** med et kloratom i hver monomer sammenlignet med polyetylen, trengs det mindre ikke-fornybare petroleumsprodukter for å fremstille PVC." [Min utheving med stjerner, tkg]
MEN FORTSATT, OG ENDA MER UKLART: Hva slags logikk støtter Store norske leksikon se på når begrepet "ikke-fornybare petroleumsprodukter" innføres?
Artikkelen bruker begrepet i følgende resonnement: PVC kan "i prinsippet gi en miljøgevinst" fordi et kloratom er introdusert i et etylenmolekyl. Men etylen blir vel ikke mer "fornybart" om det omdannes til vinylklorid? Kanskje blir sluttproduktet mer miljøvennlig hvis det varer lenger, eller hvis det resirkuleres i større grad, eller hvis det nedbrytes uten at det dannes giftstoffer eller CO2. (Men det har vel lite med molekylvekten å gjøre?)
"Fornybare råstoffer", som olje fra palmer, soya, raps og andre landbruksprodukter, blir ofte sett på som et miljø- og klimamessig bedre alternativ til "ikke-fornybare petroleumsprodukter". Men at klorerte organiske forbindelser skal ha en tilsvarende fordel og kalles "fornybare", er ikke uten videre lett å forstå.

skrev Lars Egil Helseth

*Ja, det var sløvt av meg å skrive "karbon" i stedet for "hydrogen" på en sen lørdagskveld, spesielt når det går så tydelig frem i den øverste figuren (laget av meg) og også i resten av teksten (skrevet av andre enn meg) at et hydrogenatom er byttet ut med et kloratom i formelen for polyvinylklorid. Den ene skrivefeilen er nå rettet.

*Petroleumsprodukter regnes ikke som fornybare, derav bruken av begrepet "ikke-fornybare petroleumsprodukter".

*Det som står i teksten er teknisk korrekt. PVC benytter mindre ikke-fornybare petrolumsprodukter enn andre termoplastiske materialer i produksjonen. Kloratomet har ca 35 ganger større masse enn hydrogenatomet, og vil derfor bidra mer til massen i et stykke PVC enn et hydrogenatom i et tilsvarende stykke polyetylen. Kloratomet fås i siste instans fra svært store reserver av salt (for eksempel er det teknisk mulig å lage det fra NaCl i sjøvann som omdannes til klorgass som så reagerer med etylen og danner diklormetan og deretter videre til vinyklorid, etc). Ellers tas det i teksten gode forbehold om hvorvidt der faktisk er en miljøgevinst: "...trengs det mindre ikke-fornybare petroleumsprodukter for å fremstille PVC. Dette kan i prinsippet gi en miljøgevinst, men dette avhenger av utvinningen og bruken av klorsalter og petroleumsprodukter til fremstilling av PVC.".

Kommentaren din publiseres her. Fagansvarlig eller redaktør svarer når de kan.

Du må være logget inn for å kommentere.

eller registrer deg