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Polyethylen und Polyvinylchlorid oder PVC sind Kunststoffe, die durch einen Mechanismus gebildet werden, der als radikalische Polymerisation bezeichnet wird. Die jeweils verwendeten Reaktionsbedingungen sind jedoch unterschiedlich, ebenso wie die Strukturen, Eigenschaften und Verwendungen der einzelnen fertigen Materialien. Beide Polymere sind Chemikalien, die in Ihrem täglichen Leben ständig verwendet werden.
Struktur
PVC besteht aus langen Ketten von Kohlenstoffatomen, an die an jedes Kohlenstoffatom ein Chloratom gebunden ist. Polyethylen wiederum ist eine lange Kette von Kohlenstoffatomen, an die nur Wasserstoffatome gebunden sind. Es gibt keine Atome von Chlor, Sauerstoff oder anderen Elementen. Während PVC immer die gleiche Grundstruktur aufweist, wird Polyethylen auf der Grundlage des Verzweigungsgrades der Hauptkette jedes Polymers in verschiedene Typen unterteilt. Einige Arten von Polyethylen, wie z. B. Polyethylen niedriger Dichte, sind stark verzweigt, andere nicht.
Radikale Polymerisation
Sowohl Polyethylen als auch PVC werden durch radikalische Polymerisation hergestellt, bei der eine Art von Verbindung, die Peroxid genannt wird, in zwei Radikale unterteilt wird. Eines dieser beiden Radikale greift die Gruppe der doppelt gebundenen Kohlenstoffe an, die nun zu einem Radikal wird und wiederum andere Gruppen der doppelt gebundenen Kohlenstoffe angreifen kann. PVC besteht jedoch aus Vinylchlorid-Untereinheiten. Jedes Vinylchloridmonomer weist ein Paar Kohlenstoffe auf, die doppelt an ein an eines von ihnen gebundenes Chloratom gebunden sind. Polyethylen besteht aus Ethylenuntereinheiten. Spezielle Katalysatoren sorgen dafür, dass die Kette unverzweigt bleibt, während bei PVC kein Katalysator benötigt wird.
Eigenschaften
Sowohl Polyethylen als auch PVC sind wasserdicht, PVC jedoch mehr. Darüber hinaus ist PVC feuerbeständiger als Polyethylen, da die bei einem Brand freigesetzten Chloratome den Verbrennungsprozess hemmen. PVC in seiner natürlichen Form ist zerbrechlich und hart, daher muss es durch Zugabe anderer Verbindungen, die als Weichmacher bezeichnet werden, erweicht und flexibel gemacht werden. Die Eigenschaften von Polyethylen hängen vom Typ ab. LDPE ist viel weicher und formbarer als lineares Polyethylen wie Polyethylen hoher Dichte oder HDPE.
Verwendet
PVC ist der beliebteste Kunststoff bei der Herstellung von Sanitärkomponenten. Es wird auch zur Herstellung von Gartenschläuchen, Regenmänteln und Kunstledertaschen verwendet. Polyethylen hat eine Vielzahl von Anwendungen. LDPE wird für Kunststofffolien und Einkaufstaschen verwendet, während das härteste HDPE für alles verwendet wird, von großen Behältern über Milchkartons bis hin zu Kinderspielzeug. Polyethylen mit hohem Molekulargewicht oder UHMWPE ist so stark, dass es in einigen kugelsicheren Westen und Eisbahnen verwendet wird.