Polyvinylchlorid (PVC)

PVC er en amorf og derfor transparent termoplast. Homo­poly­me­ren baseres på vinylchlorid som monomer. Imidlertid forekommer også en lang række copolymerisater med andre monomerer fx vinylacetat, ethylen og propylen.
Der er tre forskellige teknologier forbundet med PVC: stiv PVC, blød­gjort PVC og PVC-plastisol.
PVC har ringe varmebestandighed. Derfor vil PVC altid være tilsat varmestabiliserende additiver. I de fleste tilfælde er andre additiver også tilsat for at lette forarbejdningen. Man taler da om PVC-kompound. Ofte blandes kompounden af den PVC-forarbejdende virksomhed selv.

Stiv PVC er karakteristisk ved sin styrke og fremragende kemikaliebestan­dighed. Der er en konstant konflikt imellem kravet til et færdigt PVC-emnes fysiske og mekaniske egenskaber og kravet til forarbejdelighed. For eksempel er en PVC-copolymer lettere at forarbejde end homopolymeren, mens homo­polymeren har bedre mekaniske egenskaber og er mere varmebestandig.
PVC’s mekaniske egenskaber bestemmes i hovedsagen af molekylmassen. Jo højere molekylmassen er, desto bedre er de mekaniske egenskaber: men jo vanskeligere er kompounden at forarbejde.
Ligesom ved polyolefinerne bestemmes middelmolekylmassen af PVC ved viskositetsbestemmelse. Ved PVC benytter man sig imidlertid af poly­merens opløselighed. K-værdien betegner viskositeten af en opløsning af 0,5 g PVC i 100 ml cyclohexanon ved 25 °C. Der er således ligefrem proportionalitet mellem K-værdien og molekylmassen. Ved bestemte forarbejdningsprocesser er bestemte K-værdiområder at foretrække.
Handelskvaliteter af PVC har glasovergangstemperatur omkring 80 °C. Ved højere temperatur er PVC blød og bøjelig. Ved iblanding af additiver fås de bedste resultater, når det foregår ved temperatur over Tg.
Som følge af de store muligheder for at variere sammensætningen af PVC-kompounder er spektret af egenskabsvariationerer ligeledes meget bredt.
Udvidelseskoefficienten er typisk ca. 10-5/°C, hvilket er væsentligt ved udendørs anvendelse.
Højeste anvendelsestemperatur er typisk 50-70 °C og afhænger i øvrigt af varme- og UV-stabiliserende additiver.
Stiv PVC er selvslukkende på grund af chlorindholdet.
Kærvslagsejheden af ren PVC er 20 J/m, men ved modificering kan den hæves til 1.200 J/m.
PVC er stærk, stiv, hård og hornagtig. De mekaniske egenskaber varierer med molekylmassen. PVC bliver sprød ved frostgrader. Særlige kvaliteter kan dog tåle lidt lavere temperaturer.
De optiske egenskaber af PVC er fremragende; materialet kan fremstilles i udgaver fra funklende klar til halvgennemskinneligt, og det kan indfarves efter ønske.
PVC har fremragende bestandighed over for syrer og baser og en række andre kemikalier, men angribes af nogle opløsningsmidler.
PVC er ikke vejrbestandig, men bestandigheden kan forbedres ved tilsætning af additiver.
Med en massefylde på 1.400 kg/m3 er PVC den tungeste af de al­mindelige termoplast.

Stiv PVC forarbejdes almindeligvis ved sprøjtestøbning, ekstrudering, termoformning, flaskeblæsning og celleplastmetoder, mens presning og direkte støbning er vanskeligere at gennemføre.

Omkring en tredjedel af al stiv PVC anvendes til rør og fittings – til den kemiske industri, til koldtvandsledninger (chloreret PVC også til varmtvandsledninger), til drænrør og til afløbssystemer.
Facadebeklædning, tagrender, nedløbsrør og vinduer udgør de store anvendelser i byggeriet.
Sprøjtestøbte dele finder stigende anvendelse i takt med udviklingen af forbedrede kompounder; tv-bagsider, tv-kabinetter, dele til kontormaskiner og apparater er eksempler.
Ved blæsestøbning fremstilles flasker og dunke til en lang række produkter. Der findes kvaliteter, som er godkendt til at komme i kontakt med fødevarer; øl, vin og spiritus forhandles fx i PVC-flasker.
Som celleplast anvendes stiv PVC til termisk isolering og som kernemateriale i sandwichkonstruktioner.

Blødgjort PVC – også kaldet plastificeret PVC – udgør en meget stor varia­tion af kompounder med et bredt spektrum af egenskaber. Blødgjort PVC er let at forarbejde ved næsten alle de sædvanlige metoder til termoplast. PVC kompounderes med blødgøringsmidler, stabilisatorer, fyldstoffer og andre additiver afhængigt af de ønskede egenskaber og den anvendte forarbejdningsproces.
Copolymerisater med fx vinylacetat og propylen anvendes også i blødgjort tilstand.
Indholdet af blødgøringsmiddel kan være så højt som 50 %, hvilket indikerer de store variationsmuligheder for især mekaniske egenskaber. Det mest anvendte blødgøringsmiddel er di(2-ethylhexyl)phthalat (DEHP). Dette stof kan også benævnes dioctylphthalat og betegnes ofte med forkortelsen DOP. Dette blødgøringsmiddel er imidlertid – ligesom andre blødgørende phthalater – mistænkt for at være kræftfremkaldende og for at virke reducerende på mænds sædkvalitet, og det er derfor stærkt på retur til fordel for især polymere blødgøringsmidler.
Blødgjort PVC anvendes i øvrigt med stort udbytte i blandinger med andre polymerer fx SAN, ABS, syntetisk gummi, acrylater og endog med hærdeplast.
Ved iblanding af additiver fås en række egenskaber, som ikke kan op­nås på anden måde. Omkring 60 % af forbruget af alle plastadditiver an­vendes til blødgjort PVC.

Egenskaberne af blødgjort PVC afhænger først og fremmest af arten og mængden af blødgøringsmidler og andre additiver, men også af polymerens molekylmasse. Kvaliteter med lav molekylmasse er bedst til sprøjtestøbning, mens de med større molekylmasse er bedst til ekstrudering.
Almindeligvis tilstræbes den størst mulige molekylmasse, der uden for store vanskeligheder kan forarbejdes.
Afhængigt af tilsætning af additiver og fyldstoffer kan massefylden variere mellem 1.180 kg/m3 for en klar kompound og 1.700 kg/m3 for kompounder med højt fyldstofindhold.

Glasovergangstemperaturen af blødgjort PVC falder lineært med indholdet af blødgøringsmiddel.
Ligesom stiv PVC har blød­gjort PVC ringe varmebestandighed. Der anføres en højeste anvendelsestemperatur på 50-60 °C. Kuldebestandigheden er ligeledes ringe, men kan dog forbedres ved stabilisering.
De mekaniske egenskaber afhænger som nævnt stærkt af indholdet af blødgøringsmiddel, hvilket fremgår af figuren til venstre.
Glansen af blødgjort PVC kan varieres fra som skinnende laklæder til meget dunkelt mat. Kompounder varierer i transparens fra klar over halv­gennemskinnelig til ugennemsigtig. Alle farver kan indarbejdes.
Blødgjort PVC er kendt for den ekstraordinært gode kemikaliebestandighed. Materialet angribes ikke af de fleste fortyndede syrer og baser og man­ge koncentrerede syrer samt de fleste andre kemikalier, men opløses dog af ketoner, visse aromatiske forbindelser og chlorerede hydro­carboner. Desuden vil en række opløsningsmidler kunne udvaske blødgø­ringsmidlet. Dette fænomen, som kaldes migrering, har meget stor betydning, især hvor blød­gjort PVC er i kontakt med fødevarer.

Blødgjort PVC kan forarbejdes ved flere metoder end nogen anden plast. Foruden de sædvanlige metoder til forarbejdning af termoplast er især kalandrering af betydning til fremstilling af folier.

Byggesektoren: Tætningslister, membraner i svømmebassiner, plastbelægning på metal, gulvbelægning, polstermateriale, vægbeklædning.
Beklædning: Blesnipper og -bukser, regntøj, fodtøj.
Elektrisk industri: Lednings- og kabelisolering, fittings.
Kontor og hjem: Apparater, haveslanger, badeforhæng, duge.
Landbrug: Slanger.
Emballage: Fødevarefolie, krympefolie, kapselpakninger.
Fritidssektoren: Bolde, dukker, modeller, oppustelige badedyr, svømmefinner, legetøj.
Transport: Måtter, indtræk, sædeovertræk, stødpuder, luftfilterpakninger til biler.

En PVC-plastisol er en opslæmning af en PVC-kompound i en væske, som ikke opløser PVC’en ved stuetemperatur, men først ved en højere temperatur, hvorved der dannes en homogen blanding.
Polymerens kornstørrelse er 0,5-2,0 µm. Den kan være homo- eller copolymer.
PVC-plastisoler anvendes som belægning til alle slags formål.

Som bærer af polstermaterialer, kalecher, beklædningstekstiler, vægbe­klædning, skooverdele, støvler, gulvbelægning, tæppebagsider, papirbelægning, valsebelægning.