Polüvinüülkloriid (1)

PVC – Polüvinüülkloriid
Referaat
Tallinn 2011
AJALUGU
PVC on üks paljudest juhuslikest avastustest mida tuli teha mitu korda. Esmakordselt avastati see prantsuse keemiateadlase ning füüsiku Henri Victor Regnault poolt aastal 1835 ning teistkordselt 1872. aastal sakslasest füüsiku Eugen Baumanni poolt. 19. Sajandil arvasid paar saksa ettevõtjat, et oleks hea idee teenida raha valgustades inimeste kodusid karbiidlampidega. Aga hetkeks mil nad olid saanud valmis tonnide viisi atsetüleeni, et seda müüa igaühele kes nende lampe ostab, oldi leiutatud uued võimekad elektrigeneraatorid, mistõttu elektrilise valguse hind langes nii palju, et karbiidlampide äri lõpetati.
1912. proovis saksa keemik Fritz Klatte atsetüleeni saagast alles jäänud ainega midagi teha ja pani atsetüleeni vesinikkloriidhappega reageerima. Selle tagajärjel saigi ta PVC, aga tol hetkel ei teadnud keegi mida sellega peale hakata nii et vastavastatud aine jäi lihtsalt riiulile vedelema, kus too ajapikku polümeriseerus. PVC patendeeriti saksamaal, kuid kuna sellele kasutust ei leitud, siis patent aegus 1925. aastal.
1926. aastal avastas ameerika keemik Waldo Semon kuidas plastifitseerida PVC lisades sinna muid aineid. Erinevalt eelmistest keemikutest, leidis ta, et uus saadud materjal sobiks imehästi duššikardinaks. Tema ja ta ülemused firmast B.F. Goodrich patenteerisid PVC Ameerika Ühendriikides. Vastleiutatud veekindlale materjal saavutas laialdase kasutuse.
PVC
Polüvinüülkloriid (sageli lühendatult PVC) on laialdaselt kasutatav termoplastiline polümeer. Valge tahke aine, mis on madala termilise stabiilsusega ja mille lagunemisel (>70 ْ C) eraldub tervisele ohtlik HCl. Polüvinüülkloriidi toodetakse vinüülkloriidi monomeeri polümerisatsiooniga. Umbes 57% tema massist on kloor .
Orienteeritud PVC sarnaneb välimuselt klaasiga kuid on tunduvalt kergem ja purunemiskindlam. Tal on head organoleptilised omadused, nt ei jää talle plekke ega anna ta kõrvalmaitset. Lisaks on selle materjali eeliseks madal hind ja väikesed permeatsiooniomadused (Permeatsioon on materjali omadus, mille korral on nii auru, gaasi, vedeliku kui ka tahke aine molekulidel võimalus liikuda vabalt läbi materjali; selle juures ei toimu materjalis keemilisi ega füüsikalisi muutusi.) toidu säilitamisel. Vastavalt lisaainete sisaldusele esineb kahte liiki polüvinüülkloriidi: UPVC, PVC-U (plastifitseerimata) ja PPVC, PVC-P ( plastifitseeritud ). Kuna PVC valmistamisel kasutatav koostisaine (vinüülkloriid) on toksiline, siis on rangelt reguleeritud selle sisaldus toiduga kokkupuutuvas materjalis. Kui sellest toodetakse torusid , siis nimetatakse teda lihtsalt plastiks. Kui aga jäiga lehena, siis nimetatakse vinüülplastiks.
PVC omadused ja tehnilised andmed
Polüvinüülkloriidil on head dielektrilised ja plastilised omadused. Samas on PVC väike temperatuurikindlus laguneb üle 100ºC juures. Polüvinüülkloriid ei ole vastupidav nitrobenseenile, dikloroetaanile, tsükloheksanoonile. Püsiv on vee, hapete, leeliste, soolade vesilahuste ja naftasüsivesinike suhtes. Plastifikaatorite abil saab polüvinüülkloriidist valmistada mitmesuguste omadustega materjale. Vinüülplast, mis sisaldab 10% plastifikaatorit on kõva, heade füüsikalismehhaaniliste omadustega materjal. 40% plastifikaatorit sisaldav materjal on elastne ja külmakindel. Polüvinüülkloriid ei põle.
Tihedus: 
1,44(g/cm3)
Tõmbeelastsus (kuiv):
3000 (MPa)
Kuulkõvadus:  
130 (N/mm2)
Töötemperatuur: 
0...60
Läbilöögipinge: 
39 (KV/mm)
Soojusjuhtivus : 0.14-0.28 (W/mK)
Soojusmahtuvus : 0.9 (kJ)
Eritakistus: 1016 (Ω m)
Keemilised omadused
PVC on keemiatööstustele üks kõige kasumlikum toode. Toodetust kasutatakse maailmas üle 50% ehitustel. Ehitusmaterjalina on PVC odav, vastupidav ning lihtne kasutada. Viimaste aastatega on PVC hakkanud asendanud paljusid traditsioonilisi ehitusmaterjale nagu puit, betoon ja savi.
Tänapäeval võib PVC-d leida väga erinevatel elualadel.
PVC kasutusalad
PVC on esimene plast, mida hakati kasutama toidu pakendamisel, näiteks pudelites. Kodumajapidamises laialdaselt kasutatavad „ vakstud “ on enamasti polüvinüülkloriidist. Lisaks valmistatakse PVC-st kandikuid, plekkpurkide sisepindasid, purgikaane tihendeid ja palju muud. Viimasel ajal on PVC kasutus tema ohtlikkuse tõttu vähenenud.
Polüvinüülkloriidist valmistatakse ka happeaku anumaid ja separaatoreid. Dielektrolüüsi anumate seinad kaetakse vinüülplastiga. Ehitustel kasutatakse plasti veel  kaablijuhtmete isoleermaterjalina ja metalltorude kaitseks korrosiooni eest. Tehisnahka, põrandakatteid, painduvaid torusid,  säärikuid toodetakse plastisoolidest. Orgaanilistes lahustites lahustatud plastisoolidest toodetakse kilet ja kiudaineid. 
PVC mõju keskkonnale
PVC taaskasutus on tehniliselt võimalik. PVC kulukus puhtana ja homogeensena säilitamine viimase ümbertöötlemiseni ei ole nii kõrge. Jäika PVC-d saab umber töödelda torudeks. Mõned PVC tootjad on alustanud ümbertöötlemise programmidega, töödeldes jääke tagasi oma toodeteks , millega kasutamist alles jäänud PVC konstruktsioonide hulka prügilates. PVC-d ei ole veel varem taaskasutatud kuna algse PVC väärtus on väiksem kui taaskasutatud PVC-l. Soojusliku depolümerisatsiooniga saab turvaliselt ja kasulikult polüvinüülkloriidi kütuseks ja mineraalideks töödelda. PVC sisaldab samuti plastiku pehmendajaid, mida nimetatakse ftalaatideks. Uuringud kinnitavad, et ftalaadid kahjustavad hormonaalsüsteemi talitust. PVC tootmisprotsessis vabaneb dioksiine, mida EPA (Ameerika Ühendriikide keskkonnaagentuur) määratleb ainetena , mis on suure tõenäosusega kantserogeensed .
Allikad
http://www.vanderprint.ee/?id=28
http://www.vet.agri.ee/static/body/files/885.Polyvinyylkloriid.pdf
http://et.wikipedia.org/wiki/Pol%C3%BCvin%C3%BC%C3%BClkloriid
http://en.wikipedia.org/wiki/Polyvinyl_chloride
http://www.frankos.ee/?id=732
http://pslc.ws/macrog/pvc.ht m
5