Das PVC aus Rohren, Beschichtungen und Kabeln könnte ein unerwartetes zweites Leben bekommen: als Schmieröl für Maschinen. Ein internationales Team hat Flüssigkeiten erhalten, die den Polyalphaolefinen nahekommen, die als Basis in vielen synthetischen Schmierstoffen verwendet werden.
Dieses Ergebnis betrifft einen Kunststoff, der besonders schwer zu verwerten ist. Polyvinylchlorid, kurz PVC, enthält viel Chlor. Bei klassischen Behandlungen kann dieses Element Katalysatoren beschädigen, Anlagen korrodieren oder unerwünschte Produkte bilden. Weltweit werden jährlich etwa 60 Millionen Tonnen PVC produziert.
Bald Öle auf Basis von recyceltem PVC in Motoren?
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Das Verfahren beruht auf Aluminiumchlorid, kurz AlCl3, das bei 70 °C eingesetzt wird. Bei dieser moderaten Temperatur verliert das PVC einen Teil seines Chlors. Seine Kohlenstoffkette nimmt anschließend an mehreren Reaktionen mit Alpha-Olefinen teil, Molekülen, die bereits zur Herstellung synthetischer Öle verwendet werden.
Mit anderen Worten: Der Kunststoff dient nicht nur als zu zersetzendes Material. Seine Struktur steuert die Bildung neuer Schmierstoffketten. Auf diese Weise erhalten die Forscher aus PVC abgeleitete Polyalphaolefine, sogenannte vPAO, ohne auf die Katalysatoren zurückzugreifen, die in manchen derzeitigen Produktionen verwendet werden.
Die gemessenen Eigenschaften entsprechen denjenigen, die zur Verringerung der Reibung angestrebt werden. Bei 100 °C liegt die kinematische Viskosität der Produkte zwischen etwa 14,9 und 26,3 mm²/s. Ihr Reibungskoeffizient liegt bei den vom Team durchgeführten Versuchen zwischen 0,08 und 0,15.
Die Viskosität kann zudem relativ stabil bleiben, wenn sich die Temperatur ändert. Der beste Viskositätsindex erreicht 130. Dieser Wert beschreibt die Fähigkeit eines Öls, sein Verhalten zwischen Kaltstart und Warmbetrieb eines Mechanismus gleichmäßig zu halten.
Die Experimente umfassten reale Objekte aus PVC, sodass überprüft werden kann, dass Additive und kommerzielle Formulierungen die Reaktion nicht sofort blockieren.
Nun gilt es, die Kosten, den Verbrauch an Reagenzien und die Handhabung des Chlors bei einer größeren Produktion zu ermitteln. Eine vorläufige Patentanmeldung wurde eingereicht. Die nächsten Schritte müssen vor allem zeigen, dass diese Umwandlung mit heterogenen Abfällen funktioniert, ohne deren Auswirkungen auf andere chemische Rückstände zu verlagern.