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Kunststoff PVC - Polyvinylchlorid

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Polyvinylchlorid (PVC) ist ein amorpher, thermoplastischer Kunststoff, der aus dem Monomer Vinylchlorid durch Polymerisation entsteht. Obwohl der Kunststoff bereits im Jahre 1835 entdeckt wurde, erlangte er als Werkstoff erst Ende der 1920er Jahre Marktreife und wurde ab diesem Zeitpunkt kommerziell verwendet. Grundsätzlich wird zwischen PVC hart und weich unterschieden. Letzteres entsteht durch Zusatz von Weichmachern und ist biegsam. Aufgrund seiner umweltschädlichen Eigenschaften ist Polyvinylchlorid verstärkt in die öffentliche Diskussion geraten.

Eigenschaften von PVC

Als Thermoplast wird Polyvinylchlorid beim Erhitzen weich und lässt sich plastisch verformen. Der Kunststoff ist geruchs- und geschmacksneutral, wasserbeständig und resistent gegen schwache Säuren und Basen sowie viele organische Lösungsmittel. Er besitzt eine schlechte thermische und elektrische Leitfähigkeit. Das Material ist schwer entflammbar, allerdings zersetzt es sich unter dauerhafter Wärmeeinwirkung.
Sowohl Zähigkeit als auch Härte lassen sich durch Zugabe von Weichmachern gut variieren. Hart-PVC lässt sich gut spanen. Weich-PVC kann bei Temperaturen zwischen 120 °C und 150 °C ohne Probleme spanlos verformt werden.

Aufgrund des enthaltenen Chlors ist Polyvinylchlorid schwer entflammbar. Es brennt mit stark rußender Flamme. Sobald es keinen Kontakt mehr zur Brandquelle hat, erlischt es sehr schnell. Wie die meisten anderen Kunststoffe ist Polyvinylchlorid ein guter elektrischer Isolator.
Polyvinylchlorid ist chemisch äußerst stabil und verrottet unter normalen klimatischen Bedingungen nicht. Auch Sonnenlicht beeinträchtigt die mechanischen Eigenschaften des Kunststoffs kaum.

Zustandsbereiche von PVC

In der Grafik unten sind die Zustandsbereiche von Polyvinylchlorid in Abhängigkeit von der Temperatur zu sehen.

Zustandsbereiche PVC
Zustandsbereiche von PVC nach Temperatur

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Verwendung von PVC

Das an sich harte und spröde Material kann mithilfe von Additiven, Weichmachern oder/und Stabilisatoren an die verschiedensten Einsatzgebiete angepasst werden. Je nach Erfordernis lassen sich physikalische Eigenschaften, wie Elastizität, Zähigkeit, Licht- und Wetterbeständigkeit oder der Glanz modifizieren.

Chemische Struktur PVC
Chemische Struktur von PVC

Etwa zwei Drittel der Anwendungen entfallen auf die Bauwirtschaft. Wichtige PVC-Komponenten im Bausektor sind:

  • Rohre
  • Fensterprofile
  • Dachbahnen
  • Fußbodenbelag
  • Kabelummantelungen
  • Folien
  • Hartschaum
  • Faserverbundwerkstoffe

Weitere bedeutende Anwendungsbereiche sind Haushaltsgegenstände, Sportboote, der Waggonbau oder Rotorblätter für Windkraftanlagen. Aufgrund seines geringen Gewichts dient geschäumtes Polyvinylchlorid als Trägermaterial für Werbemedien, als Isolationsmaterial und Verpackungsmaterial.

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2009 Maschinenbau-Wissen.de
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