PVC有哪些污染
PVC 污染成因
PVC内一些有毒添加劑和增塑劑,可能滲出或氣化;部份添加劑會幹擾生物内分泌(影響生殖機能),部份可增加緻癌風險;焚化PVC垃圾會産生緻癌的二惡英而污染大氣。
常規的PVC材料,如電線、電纜等是相當嚴重的污染源。在制造、使用及廢棄處理時,都會産生大量的二惡英、氯氫酸、鉛等有害物質;PVC材料燃燒時會發生很大的濃煙,并産生有害的HCl氣體;而且大部分PVC材料中含有Pb(鉛)、Cd(镉)等(用作電纜穩定劑)多種有害重金屬,會對人體健康造成一定的危害;焚燒或掩埋後,會造成對土壤和水源的污染。
由于一次性醫療器械産品大多采用醫用級聚氯乙烯(PVC)或聚碳酸酯(PC),而PVC加工過程中的熱分解物對鋼材有較強的腐蝕性,PC則硬度高,粘性大,因而對塑化部分的零部件材質要求必須是能抗腐蝕、抗磨損而且有較高的抛光性能。目前大多數醫用注塑機采用機筒螺杆鍍硬鉻的辦法或者采用不鏽鋼為材料制作機簡螺杆以達到上述特殊要求。另外,為了防止 PVC加工過程中熱分解産生氣體,要求對動定模闆表面進行鍍鋁處理,而且對外圍闆金也進行鍍鋁處理或者采用不鏽鋼闆制作闆金,闆金拼縫采用無毒矽膠進行密封,以防塑料加工過程中産生的氣體跑到外面(塑料加工過程中産生的氣體可通過專用設備進行集中收集再經過淨化處理方可排入大氣中)。
PVC常用添加劑DEHP的危害: 因DEHP(鄰苯二甲酸二酯)容易霧化,其他乙烯基産品包括汽車内部、淋浴膠簾或鋪地闆物料等,也會釋放有毒氣體入大氣,而DEHP也易溶入油性液體中。另外,人們也開始關注到,兒童若嘴嚼這些軟塑玩具,會有添加劑滲出的安全問題。一些研究表明,這添加劑也許令健康問題複雜化,但需要進一步研究。根據一些醫療研究顯示,PVC增塑劑也許會導緻慢性病:譬如硬皮病、膽管癌(cholangiocarcinoma)、angiosarcoma、腦癌與acrosteolysis。2004年,瑞典和丹麥學者組成的的研究小組發現,常用在PVC的鄰苯二甲酸酯DEHP和BBzP,和兒童過敏有相當強烈的關連性。
對未增塑聚氯乙烯(U-PVC),由于不含增塑劑,不存在DEHP滲出,但是加工過程中通常會加入穩定劑,目前大多數是鉛鹽穩定劑,鉛是一種有毒的物質,在使用過程中會有滲出,危害人體健康,同樣不可忽視.目前已經有非鉛鹽穩定劑,但成本高,還沒有推廣普及。
PVC性能及識别
聚氯乙烯的燃燒特性為,難燃、離火即滅、火焰呈黃色,白煙,燃燒時塑料變軟發出氯的刺激性味。
聚氯乙烯樹脂是一種多組分的塑料,根據不同用途可以加入不同的添加劑,因此随着組成的不同,其制品可呈現不同物理機械性能,如加入或不加入增塑劑就能使它有軟硬制品之分。總的來說PVC制品有耐化學穩定性、耐焰自熄、耐磨、消聲消震、強度較高、電絕緣性較好、價廉及材料來源廣、氣密性能好等優點。其缺點是熱穩定性能差,受光、熱、氧的作用容易老化。聚氯乙烯樹脂本身是無毒的,如果采用無毒的增塑劑、穩定劑等輔助材料制成的制品,對人畜無害。然而一般在市場上所見的聚氯乙烯制品所用的增塑劑、穩定劑大多數是有毒的,因此除注明無毒配方的産品外,均不能用來盛裝食品。
⒈物理性能
聚氯乙烯樹脂系無定型結構的熱塑性塑料。在紫外光下,硬PVC産生淺藍或紫白色的熒光,軟PVC則發出藍色或藍白色的熒光。溫度在20℃時折光率為1.544,比重為1.40,而加有增塑劑及填料的制品密度通常在1.15~2.00範圍内,軟質PVC泡沫塑料密度為0.08~0.48,硬質泡沫塑料為0.03~0.08。PVC吸水率不大于0.5%。
聚氯乙烯的物理機械性能取決于樹脂的分子量、增塑劑及填料的含量。樹脂分子量愈大,則機械性能、耐寒性、熱穩定性愈高,但加工溫度也要求高,成型比較困難;分子量低則與上述相反。填料含量增多,抗拉強度降低。
⒉熱性能
聚氯乙烯樹脂的軟化點接近于分解溫度。它在140℃時已開始分解,而在170℃時分解更加迅速。為了保證成型加工的正常進行,對聚氯乙烯樹脂規定了兩項最重要的工藝指标,即分解溫度和熱穩定度。所謂分解溫度就是大量放出氯化氫時的溫度,所謂熱穩定度就是在一定溫度條件下(通常是190℃)不大量放出氯化氫的時間。聚氯乙烯塑料長期暴露于100℃下,除非添加堿性穩定劑,否則也會分解,若超過180℃則快速分解。
大多數聚氯乙烯塑料制品的長期使用溫度不宜超過55℃,但特殊配方的聚氯乙烯塑料的長期使用溫度可達90℃。低溫下軟質聚氯乙烯制品會變硬。聚氯乙烯分子中由于含有氯原子,因此它和它的共聚物一般能耐燃耐焰,具有自熄性,無滴落性。
⒊穩定性
聚氯乙烯樹脂是一種較不穩定的聚合物,在光和熱的作用下也會降解,其過程是放出氯化氫,發生結構的變化,但程度比較輕。同時在機械力、氧、臭氣、HCl以及某些活性金屬離子存在時會加速分解。
聚氯乙烯樹脂脫去HCl後,在主鍊上産生了共轭雙鍊,顔色也會改變。而随着氯化氫分解的數量增加,聚氯乙烯樹脂則由原來的白色變為黃色、玫瑰色、紅色、棕色以至黑色。
⒋電性能
PVC的電性能取決于聚合物中殘留物的數量、配方中各種添加物的類型和數量。PVC的電性能還與受熱情況有關:當加熱使PVC分解時,由于氯離子的存在而降低其電絕緣性,如果産生大量的氯離子不能為堿性穩定劑(如鉛鹽)所中和,則會導緻其電絕緣性能明顯下降。PVC不象聚乙烯、聚丙烯這類非極性聚合物,它的電性能随頻率和溫度而變,如介電常數随頻率升高而降低。
⒌化學性能
聚氯乙烯有極良好的化學穩定性能,用以作為防腐材料極有價值。
PVC對大多數無機酸和堿是穩定的,受熱不溶解而被分解釋出氯化氫。與氫氧化鉀共沸制得棕色難溶的不飽和産物。PVC的溶解性與分子量大小及聚合方法有關。一般來說溶解度随着聚合體分子量的增大而減小,乳液法樹脂比懸浮法樹脂的溶解性差。它可以溶解于酮類(如甲己酮、環己酮),芳香族溶劑(如甲苯、二甲苯),二甲基甲酰、四氫呋喃中。常溫下聚氯乙烯樹脂幾乎不溶于增塑劑,高溫下顯著溶脹,甚至溶解。
⒍加工性能
PVC是無定型高聚物,沒有明顯的熔點,加熱到120~150℃時具有可塑性。由于它熱穩定性較差,在該溫度下含有少量HCl放出,促使其進一步分解,故必須加入堿性的穩定劑和HCl而抑制其催化裂解反應。純PVC是硬質制品,需加入适量的增塑劑才能使其柔軟對于不同的制品還需加入諸如紫外線吸收劑、填充劑、潤滑劑、顔料、防黴劑等助劑以臻善PVC制品的使用性能。與其它塑料一樣,樹脂的性能決定制品的質量及加工條件。對PVC而言,與加工有關的樹脂性能有:顆粒大小、熱穩定性、分子量、魚眼、松密度、純度和外來雜質、孔隙率。對PVC糊狀還有糊料的粘度和膠化性能等,均應設法測定,便于掌握加工條件和制品質量。
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