Was ist Polyester?
Polyester ist ein Sammelbegriff für Polymere, die durch Esterbindungen gebildet werden.
Ein typisches Beispiel ist Polyethylenterephthalat (PET). Die Eigenschaften der daraus entstehenden Polyester können durch Veränderung des Alkohols oder der Carbonsäure, aus denen die Esterbindungen gebildet werden, variiert werden. Es wird in einer Vielzahl von Anwendungen eingesetzt, typische Beispiele sind jedoch Materialien für Kleidung, Bettwäsche und Vorhänge.
Anwendungen von Polyester
Typische Anwendungen für Polyester sind PET-Flaschen, wie sie für Polyethylenterephthalat (PET) typisch sind, Polyesterfasern und Kabelschutzvorrichtungen, die in der Elektronik und im Automobilbau eingesetzt werden, Polytrimethylenterephthalat (PTT) wird ebenfalls als Polyesterfaser verwendet.
Andere Typen sind ungesättigte Polyester mit ungesättigten Bindungen im Molekül. FRP wird in einer Vielzahl von Branchen eingesetzt, darunter in Flugzeugen und anderen Transportkomponenten, Baumaterialien, Sportartikeln und raumfahrtbezogenen Komponenten wie Raketen.
Produktionsmethoden für Polyester
Es gibt zwei Verfahren zur Herstellung von Polyester: die direkte Polymerisation, bei der zweiwertige Alkohole und zweiwertige Carbonsäuren dehydriert und kondensiert werden, um Esterbindungen zu bilden. Als zweites den Esteraustausch, bei dem Dicarbonsäureester und zweiwertige Alkohole eine Esteraustauschreaktion eingehen.
Durch Änderung des für die Dehydratationskondensation verwendeten zweiwertigen Alkohols oder der zweiwertigen Carbonsäure können verschiedene Polyester hergestellt werden. Hier können sich auch die physikalischen Eigenschaften und damit die Anwendungsmöglichkeiten ändern. Polyethylenterephthalat mit zwei Alkoholkohlenstoffen wird beispielsweise als Material für Fleece und andere Kleidungsstücke verwendet. Polybutylenterephthalat mit vier Alkoholkohlenstoffen jedoch weist eine hohe Haltbarkeit und Dehnbarkeit auf und wird für Sport- und Badebekleidung verwendet.
Polyester hat je nach seiner Molekularstruktur unterschiedliche Eigenschaften, zu den gemeinsamen Merkmalen gehören jedoch hohe Festigkeit, Abriebfestigkeit und Elastizität. Nachteilig ist jedoch, dass es sich leicht auflädt und eine geringe Hitzebeständigkeit aufweist.
Weitere Informationen über Polyester
1. Unterschiede zwischen Polyester und Nylon
Nylon ist ein dem Polyester ähnliches Polymer, aber die chemische Struktur ist sehr unterschiedlich. Polyester wird durch Esterbindungen gebildet, während Nylon ein Polymer ist, das durch Amidbindungen gebildet wird.
Polyesterfasern zeichnen sich durch ihre Elastizität, Festigkeit und Knitterfestigkeit sowie durch ihre Beständigkeit gegen Säuren und Laugen aus. Nylonfasern hingegen sind leicht und trocknen schnell. Polyesterfasern werden für Damen- und Herrenbekleidung verwendet, da sie in Aussehen und Griff der Baumwolle und Wolle ähneln. Nylonfasern hingegen werden für Unterbekleidung und Strümpfe sowie als Material für Auto-Airbags verwendet.
2. Ungesättigte Polyester
3D-vernetzte Formen von ungesättigten Polyestern: Ungesättigte Polyester sind duroplastische Harze und unterscheiden sich in dieser Hinsicht von Thermoplasten wie PET, PEN, PBT und PTT. Konkret wird eine Mischung aus Polyesterharz mit ungesättigten Bindungen im Molekül und Vinylmonomeren durch dreidimensionale Vernetzung des Polyesterharzes mit Vinylmonomeren durch Erhitzen zu einem Endprodukt verarbeitet.
3. Eigenschaften und Anwendungen von ungesättigten Polyestern
Vergleich der physikalischen Eigenschaften von duroplastischen Harzen:
Ungesättigte Polyester sind aufgrund ihrer niedrigen Viskosität während des Formens besonders gut formbar. In Verbindung mit Glas- oder Kohlenstofffasern erhöht sich ihre Zähigkeit, so dass sie für Anwendungen verwendet werden, bei denen eine hohe Festigkeit erforderlich ist, wie z. B. bei Fahrzeugkarosserien und Schiffen. Die Schwäche besteht darin, dass die Esterbindungen in der Hauptkette durch Alkali hydrolysiert werden, was zu einer Abnahme des Molekulargewichts und einer geringen Alkalibeständigkeit führt.