PVC – Polyvinylchlorid

PVC ist ein thermoplastischer Kunststoff, der normalerweise im Temperaturbereich von 160 bis 200°C verarbeitet wird.

Das an sich spröde und harte PVC wird mit Additiven, in erster Linie Weichmacher, Stabilisatoren und Schlagzäh-Modifier, an die verschiedensten Einsatzgebiete angepasst. Die Additive verbessern die physikalischen Eigenschaften wie die Temperatur-, Licht- und Wetterbeständigkeit, die Zähigkeit und Elastizität, die Kerbschlagzähigkeit oder den Glanz und dienen der Verbesserung der Verarbeitbarkeit. An die verwendeten PVC-Additive werden hohe Anforderungen gestellt: Sie müssen in möglichst geringer Konzentration eine hohe Wirkung aufweisen und dürfen die unterschiedlichen Herstellungsprozesse für das Kunststoffformteil nicht beeinträchtigen. Dem Formteil selbst sollen sie während dessen Gebrauchsdauer die gewünschten Eigenschaften verleihen. Auch aus Konsumentensicht müssen sie sicher anwendbar sein.

Der Zusatz von Weichmachern verleiht dem von Natur aus harten Werkstoff plastische Eigenschaften, wie Nachgiebigkeit und Weichheit. Als Weichmacher werden vor allem Phthalsäureester eingesetzt. Weniger Bedeutung haben Adipinsäureester und Phosphorsäureester.

Die Weichmacher lagern sich bei der thermoplastischen Verarbeitung zwischen den Molekülketten des PVC ein und lockern dadurch sein Gefüge. Diese Einlagerung ist eine physikalische Aufdehnung der Struktur, so dass trotz der geringen Flüchtigkeit eine Migration und Gasabgabe erfolgt. Dadurch kommt es je nach Anwendungszweck zu einer sorbierten Oberflächenschicht oder zur Wanderung des Weichmachers in angrenzende Materialien bzw. durch den Luftraum in benachbarte Substanzen. Weichmacher auf Dioktylphthalat (DOP)- Basis migrieren. Produkte auf anderer Basis, die aufgrund wesentlich höherer Dampfdrücke langsamer migrieren, sind deutlich teurer, werden aber zumindest in Europa zunehmend eingesetzt.

Durch so genannte Schlagzäh-Modifier werden Eigenschaften, wie die Kerbschlagzähigkeit, verbessert. Solche Modifier bestehen in der Regel aus speziellen Acrylatpolymeren und optimieren die Verarbeitung von PVC. So wird z.B. eine schnellere Plastifizierung von PVC erreicht.