PVC vs. PET vs. Polycarbonat: Drei Vergleiche, bei denen PVC verliert

PVC ist häufiger als jedes andere Material in diesem Bereich die richtige Antwort. Es ist nicht immer die richtige Antwort.

Die meisten Artikel in diesem Bereich argumentieren, dass PVC die richtige Antwort ist. Dieser hier macht das Gegenteil, an drei bestimmten Stellen, mit Zahlen.

Der Grund ist nicht Bescheidenheit. Es ist so, dass ein Lieferant, der immer nur sein eigenes Material empfiehlt, keine Ratschläge gibt, und die Käufer wissen das. Es gibt Anwendungen, bei denen PVC einfach das falsche Substrat ist, bei denen keine Qualitätsauswahl die Lösung rettet und bei denen eine frühzeitige Aussage jedem ein Jahr des Streitens über ein Produkt erspart, das nie funktionieren würde.

Drei dieser Anwendungen werden hier behandelt. Alle drei ergeben sich aus dem, was PVC eigentlich ist, was in unserem Leitfaden dargelegt wirdwas eigentlich in einer PVC-Platte steckt. Keiner von ihnen kann manipuliert werden.

PVC wird in den meisten Beschaffungsgesprächen als angenommene Antwort genannt. Es ist günstig, es ist verfügbar, es lässt sich gut verarbeiten und es hält im Freien. Diese Dinge sind alle wahr und sie sind der Grund, warum es bei Bauprodukten dominiert.

Das Problem bei einem Standardwert besteht darin, dass er nicht mehr untersucht wird. Ein Material wird ausgewählt, weil es das letzte Mal ausgewählt wurde, und die Frage, ob es am besten passt, wird nie wirklich gestellt. Wenn ein Projekt schiefgeht, wird der Fehler normalerweise dem Lieferanten oder der Charge zugeschrieben, während das eigentliche Problem darin bestand, dass von Anfang an ein anderes Polymer erforderlich war.

Die beiden Konkurrenten sind PET und Polycarbonat. Beides ist nicht exotisch. Bei beiden handelt es sich um Massenmaterialien, beide sind weit verbreitet und beide schlagen PVC in bestimmten Anwendungen entscheidend. Ein Vergleich mit ihnen ist sinnvoller als ein Vergleich mit Acryl oder ACM, da dies die beiden Materialien sind, die einem Käufer am wahrscheinlichsten stattdessen angeboten werden.

In diesem Vergleich verliert PVC am deutlichsten und wird auch am häufigsten falsch beschrieben.

Die übliche Begründung ist, dass PVC schwer zu recyceln sei. Das stimmt, aber es geht am Kern der Sache vorbei. PET verfügt über einen echten geschlossenen Recyclingkreislauf, bei dem Material aus gesammelten Flaschen in neue Flaschen zurückgeführt wird. Für PVC gibt es kein maßstabsgetreues Äquivalent und die Rückgewinnungsraten sind gering. Aber das schwerwiegendere Problem ist nicht die Erholung von PVC selbst. Das ist es, was PVC mit allen anderen macht.

PET wird bei Temperaturen verarbeitet, die hoch genug sind, um PVC zu zersetzen. Wenn in einem PET-Recyclingstrom PVC-Verunreinigungen vorhanden sind, zerfällt es und setzt Chlorwasserstoff frei, der das PET selbst angreift, seine Eigenschaften verändert und die Verarbeitungsausrüstung korrodiert. Die Folge ist, dass Recyclingunternehmen PVC als einen zu erkennenden und auszusortierenden Schadstoff und nicht als wiederzugewinnendes Material behandeln und der tolerierbare Anteil sehr gering ist.

Das eigene Recycling von PVC ist nicht Null. Fensterprofile und Rohre werden in mehreren Märkten in etablierten Systemen zurückgewonnen, da es sich dabei um große, einheitliche und identifizierbare Ströme handelt. Was es nicht gibt, ist ein vergleichbarer Weg für gemischtes oder kontaminiertes PVC, und veraltete Stabilisatorsysteme in älteren Materialien erschweren dies zusätzlich. Die Stabilisatorfrage und warum sie je nach Markt unterschiedlich ist, wird in unserem Artikel behandeltBlei- und Kalzium-Zink-Stabilisatorsysteme.

Eine lange Lebensdauer verzögert die Recyclingfrage. Es gibt keine Antwort darauf, und zunehmend wird die Frage eher bei der Spezifikation als bei der Verfügbarkeit gestellt.

Der Grund dafür ist Chlor, und dieser Teil kann nicht beseitigt werden. Chlor macht etwa die Hälfte des Gewichts von PVC aus. Es ist in jeder Qualität, zu jedem Preis und von jedem Lieferanten erhältlich. Durch keine Änderung der Formulierung wird es entfernt, was bedeutet, dass keine PVC-Sorte frei von dem oben beschriebenen Kontaminationsrisiko ist.

Das macht es eher zu einem strukturellen als zu einem Leistungsverlust. Wenn ein Projekt Ziele für den Recyclinganteil hat, erweiterte Verpflichtungen zur Herstellerverantwortung hat oder eine Lieferkette bereits über einen PET- oder Polyolefin-Rückgewinnungsstrom verfügt, ist PVC das falsche Material und es gibt keine Version davon, die sich als die richtige erweist. Die umfassendere Frage, was Recyclingfähigkeitsaussagen über PVC-Material tatsächlich bedeuten, wird in unserem Beitrag behandeltob PVC-Baumaterial recycelbar ist, und die Feldmethoden zur Überprüfung des Recyclinganteils in einem gelieferten Blatt sind in unserem Leitfaden zu beschriebenRecyclinganteil in PVC-Folie.

Polycarbonat ist das Material, das in puncto Zähigkeit unschlagbar ist, und in den meisten Vergleichen liegt es nicht annähernd da.

Veröffentlichte Kerbschlagzahlen für unmodifiziertes Hart-PVC liegen bei niedrigen zehn Joule pro Meter. Abhängig von der Qualität und den Testbedingungen beträgt die Anzahl der Polycarbonate mehrere Hundert bis etwa neunhundert. Das ist ungefähr eine Größenordnung und die Lücke ist groß genug, um jeden vernünftigen Unterschied in der Testmethode zu überstehen.

Es lohnt sich, über die Nieder-temperaturen nachzudenken. Schlagzähes PVC behält seine Zähigkeit gut bei, bis es eine durch das Modifikatorsystem festgelegte Übergangstemperatur erreicht, und verliert diese dann abrupt. Dieses Verhalten und warum Ausfälle plötzlich auftreten, wird in unserem Artikel behandeltKälte-Sprödigkeit von PVC-Platten. Polycarbonat hat nicht die gleiche Klippe. Es bleibt auch unter den Temperaturen, bei denen PVC glasig wird und zum Zersplittern neigt, robust.

Die Temperatur erzählt eine ähnliche Geschichte. Hart-PVC verformt sich unter Belastung im Bereich von etwa siebzig Grad. Polycarbonat schafft etwa das Doppelte. Für alles, was unter heißen Bedingungen seine Form behalten oder im heißen Zustand Stößen standhalten muss, ist die Wahl nicht knapp.

Wenn ein Bauteil Stöße absorbieren oder seine Form unter Hitze beibehalten muss, wird die Materialauswahl vor jeder Kostendiskussion entschieden.

Polycarbonat ist nicht ohne Schwächen, und diese sind bei Arbeiten im Freien von Bedeutung. Es vergilbt unter UV-Einstrahlung, sofern es nicht mit einer Schutzschicht versehen ist, und wird durch Alkalien angegriffen, was es von mehreren chemischen Umgebungen ausschließt, in denen PVC angenehm ist. Außerdem kratzt es schneller, als der Preis vermuten lässt. Diese Vorbehalte ändern nichts an der Schlussfolgerung zu Auswirkungen und Temperatur, sie erklären jedoch, warum Polycarbonat nicht einfach überall ein besserer Ersatzstoff ist.

Nein, nicht in den Stärken, in denen Bauprodukte hergestellt werden.

Diese Antwort überrascht, denn dünne PVC-Folien sind wirklich transparent und werden in Verpackungen verwendet. Die Verwirrung entsteht durch die Annahme, dass Immobilien skaliert werden. Das ist nicht der Fall. Die Klarheit eines Polymers hängt davon ab, wie gleichmäßig Licht durch es hindurchgeht, und alles im Material, das sich im Brechungsindex von der umgebenden Matrix unterscheidet, wird dieses Licht streuen.

Ein PVC-Bauprodukt benötigt Stabilisatoren für die thermische Verarbeitung, Schlagzähmodifikatoren für die Zähigkeit, Schmiermittel für die Extrusion und normalerweise Pigmente für das Aussehen. Jede davon ist eine separate Phase, die im Polymer verteilt ist, und jede einzelne streut Licht. In einem dünnen Film gibt es vergleichsweise wenige Streuereignisse entlang des Lichtweges. In einer Platte von mehreren Millimetern sind es viele, und der Gesamteffekt ist Opazität.

Die Opazität bei der Dicke stellt keine Einschränkung der Fertigungsqualität dar. Dies ist die Folge des Additivpakets, das das Produkt benötigt, um im Freien zu funktionieren.

Der praktische Test ist einfach. Wenn die Anwendung durchsichtig sein soll, ist PVC der falsche Untergrund und die Entscheidung liegt zwischen den beiden anderen. Wenn es nur sauber und gleichmäßig aussehen muss, erledigt PVC das perfekt und zu einem Bruchteil der Kosten.

Verluste treten selten einzeln auf. Die Anwendungen, bei denen PVC wirklich die falsche Lösung ist, sind in der Regel diejenigen, bei denen zwei oder drei dieser Anforderungen gleichzeitig auftreten.

Die Anwendungen, bei denen PVC die richtige Antwort ist, sind in der Regel solche, bei denen Haltbarkeit, chemische Beständigkeit oder Kosten die verbindliche Einschränkung darstellen und nicht das Aussehen oder die Wiederverwertung.

Nachdem man drei Vergleiche kassiert hat, lohnt es sich, sich auch über die Gegenseite im Klaren zu sein, denn keine der drei Alternativen stellt eine allgemeine Verbesserung dar.

Die Flammenleistung ist der andere klare Sieg, und es lohnt sich, ihn zu erklären, anstatt ihn nur zu behaupten. PVC ist aufgrund seines Chlorgehalts von Natur aus selbstverlöschend. Das ist unter Standardpolymeren ungewöhnlich und der Grund dafür, dass PVC bei Anwendungen mit Brandschutzanforderungen eine Position einnimmt, die sonst einem Polyolefin zufallen würde. Unser Stück weiterUnterzeichnen Sie Substratvergleichedeckt dort ab, wo es im Vergleich zu anderen Plattenmaterialien wichtig ist.

Diese einzelne Tatsache ist die ehrlichste Zusammenfassung des verfügbaren Materials. Die Vorteile von PVC und sein größter Nachteil haben denselben Ursprung, weshalb die drei Verluste in diesem Artikel nicht weggeschafft werden können, während die Gewinne erhalten bleiben. Ein Lieferant, der etwas anderes behauptet, beschreibt entweder ein anderes Polymer oder hat es nicht durchdacht.

Die praktische Methode besteht darin, die Bindungsbeschränkung zu identifizieren, bevor alles andere besprochen wird.

Für jede Anwendung gibt es eine Anforderung, deren Nichterfüllung das Produkt wertlos macht. Alles andere ist eine Präferenz. Finden Sie heraus, welches das ist, und die materielle Frage beantwortet sich oft von selbst, ohne dass Tabellen verglichen werden müssen.

Wenn keiner dieser vier Punkte zutrifft, ist PVC in der Regel die richtige und wirtschaftliche Antwort, und der Rest dieser Serie soll dabei helfen, dies richtig zu spezifizieren. Entscheidend ist die Unterscheidung zwischen einem Material, das für eine bestimmte Anwendung ungeeignet ist, und einem Material, das im Allgemeinen eine schlechte Wahl ist. PVC ist nicht das Zweite. Gelegentlich ist es das erste Mal, und zu wissen, wann es passiert, ist nützlicher, als sicher zu sein, dass es nie so sein wird.

Bei den meisten Anwendungen in diesem Bereich kommt es auf Kosten, Haltbarkeit und chemische Beständigkeit an. Dabei verliert PVC nichts.

Der Grund, dies aufzuschreiben, besteht darin, dass die umgekehrte Situation häufig vorkommt und teuer ist. Ein Käufer entscheidet sich für PET oder Polycarbonat, weil er glaubt, dass es sich um eine allgemeine Aufwertung handelt, und stellt dann fest, dass das Material im Freien vergilbt, in einer alkalischen Umgebung Risse bekommt oder das Vierfache dessen kostet, was für die Arbeit erforderlich war. Jedes Polymer ist die beste Antwort auf eine andere Frage, und der einzige wirkliche Fehler besteht darin, absichtlich die falsche Frage zu beantworten.