Formgebungseigenschaften von Polyvinylchlorid (PVC)

PVC ist ein amorphes Polymer ohne ausgeprägten Schmelzpunkt. Es beginnt sich bei 60°C zu erweichen, erreicht einen viskoelastischen Zustand bei 100–150°C und wird bei 150°C fließfähig, wobei Chlorwasserstoff freigesetzt wird. Der Zersetzungsprozess beginnt bei 180°C, bei 200°C zerfällt es rapid. Daher ist der Verarbeitungstemperaturbereich eng begrenzt (ca. 160–190°C). Selbst innerhalb dieses Bereichs kann längere Verweilzeit des Materials zu Zersetzung führen. Eine präzise Temperaturkontrolle ist unabdingbar.

Art und Menge der Additive beeinflussen das Spritzgießen von PVC direkt:

• Hart-PVC mit geringem Weichmachergehalt weist schlechtere Schmelzfließfähigkeit auf (Fließweg-Wanddicke-Verhältnis L/T = 130), erfordert höheren Einspritzdruck und erschwert Formfüllung.

• PVC mit hochwirksamen oder höher dosierten Stabilisatoren ermöglicht leicht erhöhte Verarbeitungstemperaturen und längere Verweilzeiten.

Zwei Zuführvarianten für PVC-Spritzgießen:

1.Pulververarbeitung: Vormischbare PVC-Pulver können direkt verarbeitet werden, ohne Trocknung. Ideal für Hart-PVC.

2.Granulatverarbeitung: PVC-Pulver wird extrudiert oder compoundiert zu Granulat, dann spritzgegossen. Besonders geeignet für Weich-PVC. Da PVC hygroskopisch inert ist, benötigt Granulat nur bei Feuchtigkeitseinwirkung Trocknung.

Aufgrund der geringen Wärmeformbeständigkeit von PVC sollte die Werkzeugkühltemperatur niedrig gewählt werden, um Deformation beim Entformen zu vermeiden. Niedrige Werkzeugtemperaturen verkürzen zudem den Zyklus, steigern die Produktivität und reduzieren die Schmelzverweilzeit (minimiert Zersetzungsrisiko).

Bei Zersetzung setzt PVC Spuren von Vinylchloridmonomer, Chlorwasserstoff und niedermolekulare Flüchtige frei, die Spritzgießausrüstung und Werkzeuge korrodieren. Daher müssen schlagzähe, korrosionsbeständige Materialien für Schnecke, Düse und Werkzeug gewählt werden. Um Toträume zu vermeiden, sollten Düsen mit größerer Öffnung, kurze und dickere Angüsse sowie polierte (oder verchromte) Werkzeugoberflächen verwendet werden.

Für PVC wird eine Universal-Schneckenspritzgießmaschine empfohlen.