Przeczytaj
Czym jest PET?
Politereftalan etylenu (PET) to rodzaj tworzywa sztucznego. Został odkryty w latach PET to przezroczysty, podobny do szkła poliesterpoliester, ale znacznie lżejszy niż szkło. Jest elastyczny, nie przepuszcza gazów oraz jest odporny mechanicznie, przez co używany jest do produkcji odpornych na stłuczenia opakowań, przeznaczonych do żywności i napojów. Z tego materiału najbardziej znane są butelki oraz odzież. Dodatek PET do tekstyliów wzmacnia znacząco wytrzymałość tkanin.
W jaki sposób otrzymać politereftalan etylenu (PET)?
Synteza laboratoryjna
Najprościej można otrzymać PET w wyniku reakcji estryfikacjiestryfikacji z kwasu tereftalowego (PTA) oraz glikolu etylenowego (EG), w obecności katalizatora metalicznego. Dzięki odpowiednim katalizatorom następuje stopniowy wzrost łańcucha (polikondensacja). Pożądany produkt – polimer PET o masie około , składający się z od do merów – otrzymywany jest w drugim etapie reakcji.
Estryfikacja kwasu tereftalowego
Polikondensacja tereftalanu bis(‑hydroksyetylenowego)
Synteza przemysłowa
W przemyśle syntezę PET prowadzi się z wykorzystaniem transestryfikacjitransestryfikacji tereftalanu dimetylu (DMT), który rozpuszcza się w glikolu znacznie lepiej niż kwas tereftalowy. Po tej reakcji następuje polikondensacjapolikondensacja.
Jakie stosujemy katalizatory do produkcji PET?
Katalizatory transestryfikacji:
magnez;
etanolan sodu;
sole cynku;
związki kompleksowe i inne.
Katalizatory polikondensacji:
trójtlenek antymonu;
sole metali ciężkich (octany): tytanu, germanu, kobaltu, manganu, ołowiu magnezu i cynku.
Zwykle stosuje się mieszaninę katalizatorów, odpowiednich dla obu etapów. Katalizator w niewielkich ilościach może pozostać w produkcie, co może przynieść negatywne skutki w jakości wyrobów wytwarzanych z polimeru, oddziałujących tym samym na nasze zdrowie. Ważny jest zatem jego wybór.
Produkty uboczne reakcji
Podczas reakcji otrzymywania PET powstają produkty uboczne: aldehyd octowy, wolne glikole, a także pozostałości glikolu etylenowego oraz kwasu tereftalowego. Produkty te są usuwane m.in. za pomocą krystalizacji i destylacji próżniowejdestylacji próżniowej.
Słownik
polimeryzacja stopniowa; reakcja polimeryzacji przebiegająca stopniowo, której towarzyszy wydzielenie produktu ubocznego, np. wody, metanolu albo glikolu; najczęściej metodą tą otrzymuje się poliestry
polimery zawierające wiązania estrowe w sztywniejszych niż polimery winylowe łańcuchach głównych, używane jako tworzywa do opakowań, materiał budowlany, lepiszcza i włókna
reakcja między kwasami karboksylowymi, bezwodnikami lub chlorkami kwasowymi a alkoholami, prowadząca do powstawania estrów
reakcja pomiędzy estrami a alkoholami, kwasami lub innymi estrami, prowadząca do powstawania innych estrów
organiczny związek chemiczny; alkoholan, powstający na skutek reakcji alkoholu metylowego z sodem
egzotermiczny proces wyodrębnienia związku chemicznego w postaci krystalicznej zazwyczaj z roztworu
destylacja pod zmniejszonym ciśnieniem; metoda rozdziału substancji podatnych na rozkład termiczny, w której, dzięki zmniejszonemu ciśnieniu, możliwe jest obniżenie temperatury wrzenia tej substancji
Bibliografia
Ashby R., Migration from polyethylene terephthalate under all condition of use. Fd Add. Contam. 5, 1988.
Szlezyngier W., Tworzywa sztuczne, Oficyna Wyd. Politechniki Rzeszowskiej, Rzeszów 1996.
Czerniawski B., Michniewicz M., Opakowania żywności,. Agro Food Technology, Czeladź, 1998.
De Cort S., Godts F., Moreau A., Packaging Materials. 1. Polyethylene Terephthalate (PET) for Food Packaging Applications, ILSI Europe Report Series, Bruksela 2000.
Szlezyngier W., Poliestry. W,: Tworzywa sztuczne. Tom 1, Oficyna Wydawnicza Politechniki Rzeszowskiej. Rzeszów 1996.
Piekacz H., Ocena higieniczna politereftalanu etylenowego. Roczn. PZH, 25, 281–285, 1974.