Polyethylenterephthalat (PET)

Polyethylenterephthalat (PET) ist ein durch Polykondensation hergestellter thermoplastischer Kunststoff aus der Familie der Polyester. Die Monomere, aus denen PET hergestellt wird, sind Terephthalsäure (1,4-Benzoldicarbonsäure) und Ethylenglykol (1,2-Dihydroxyethan, 1,2-Ethandiol). Die großtechnische Herstellung erfolgt teilweise noch durch Umesterung von Dimethylterephthalat mit Ethandiol. Da es sich um eine Gleichgewichtsreaktion handelt, wird ein Überschuss von Ethandiol eingesetzt, der durch die Reaktionsführung wieder abdestilliert wird, um das Gleichgewicht günstig zu beeinflussen.

Die Schmelzphasenpolykondensation führt nicht (in technisch sinnvollen Zeiträumen) zu ausreichend hohen Molmassen. Darum werden PET-Güten für Flaschen oder Industriegarn (z. B. Diolen, Trevira) im Nachgang über Festphasenpolykondensation (SSP - solid state polycondensation) weiter kondensiert. Auch Ringöffnungsreaktionen aus Oligomeren sind möglich, wobei kein Kondensat anfällt und schnell hohe Molmassen von mehr als 100.000 g/mol erreicht werden können.

Diese Verfahren befinden sich jedoch noch in der Entwicklung. In neueren Verfahren wird Ethandiol mit Terephthalsäure direkt verestert. Bei der Verarbeitung wird PET in teilkristalliner Form bevorzugt, es kristallisiert jedoch spontan nur sehr langsam, weshalb Nukleierungsmittel für eine rasche Kristallisation zugesetzt werden muss.

PET wird in vielen Formen verarbeitet und vielfältig eingesetzt. Zu den bekanntesten Verwendungszwecken zählt die Herstellung von Kunststoffflaschen (Herstellungsverfahren Spritzblasen, Streckblasen) aller Art und die Verarbeitung zu Textilfasern. Auch zur Herstellung von Filmmaterial, wie es im Kino verwendet wird, wird PET gebraucht. Bereits seit den 1950er Jahren wird PET zur Herstellung sehr dünner Folien benutzt, oft unter dem Namen Hostaphan, Mylar. PET hat einen eigenen Kunstharz-Identifikationscode, der das Recycling von PET-Verpackungen erleichtern soll.

Als Textilfaser (Polyester) wird PET wegen verschiedener nützlicher Eigenschaften eingesetzt. Es ist knitterfrei, reißfest, witterungsbeständig und nimmt nur sehr wenig Wasser auf. Letzteres prädestiniert PET als Stoff für Sportkleidung, die schnell trocknen muss.

Auch in der Lebensmittelindustrie wird PET bevorzugt eingesetzt. Es kann amorph verarbeitet werden und ist in dieser Form absolut farblos und von hoher Lichtdurchlässigkeit. Es wird für Lebensmittelverpackungen und Flaschen eingesetzt wie z. B. die PET-Flasche. Wegen seiner guten Gewebeverträglichkeit wird PET auch als Werkstoff für Gefäßprothesen genutzt.

 

Physikalische Eigenschaften von PET

PET ist polar, dadurch sind starke zwischenmolekulare Kräfte vorhanden. Das Molekül ist zudem linear ohne Vernetzungen aufgebaut. Beides sind Voraussetzungen für teilkristalline Bereiche und Fasern.

Durch diese Bereiche ergibt sich auch eine hohe Bruchfestigkeit und Formbeständigkeit bei einer Temperatur über 80 °C. Die Schlagzähigkeit ist jedoch gering, das Gleit- und Verschleißverhalten gut. Die Glasübergangstemperatur liegt bei etwa 80 °C.

In den kristallinen Zustand (C-PET) geht PET bei etwa 140 °C über. Die Elementarzelle ist triklin {a= 4,56 nm, b= 5,94 nm, c= 10,75 nm, a= 98,5°, ß=118°, ?=112°}. Die Dichte von amorphem PET (A-PET) beträgt 1,335 g/cm3, für kristalline Bereiche wird sie mit Werten zwischen 1,455 und 1,58 g/cm3 angegeben.

Die Dichte der kristallinen Bereiche ist abhängig von der Dauer und der Temperatur der Festphasenpolykondensation, die zur Erzielung höhermolekularer PET-Güten standardmäßig durchgeführt wird. Der Kristallisationsgrad übersteigt 70 % kaum.

Der Schmelzpunkt liegt (abhängig vom Kristallisationsgrad und vom Polymerisationsgrad) zwischen 235 und 260 °C.

Vielen Dank an Wikipedia für die Hilfe- http://de.wikipedia.org/wiki/Polyethylenterephthalat

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