Politereftalan etylenu (PET) to rodzaj tworzywa sztucznego. Został odkryty w latach $50.$ PET to przezroczysty, podobny do szkła poliesterpoliestrypoliester, 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.

RuFRShGUb0fEv

Ilustracja przedstawiająca wzór poli(tereftalanu etylenu) (PET). W nawiasie kwadratowym struktura złożona z atomu tlenu, którego jedno z wiązań wychodzi poza nawias, drugie łączy go z dwiema kolejno połączonymi ze sobą grupami metylenowymi, z których druga związana jest z atomem tlenu połączonym z atomem węgla, który to związany jest za pomocą wiązania podwójnego z atomem tlenu oraz za pomocą wiązania pojedynczego z grupą fenylową, czyli pierścieniem benzenu, który to, względem opisanego podstawnika w pozycji czwartej posiada grupę składającą się z atomu węgla związanego za pomocą wiązania podwójnego z atomem tlenu i od którego odchodzi wiązanie pojedyncze poza nawias. Względem nawiasu kwadratowego w indeksie dolnym znajduje się litera n.

Synteza laboratoryjna

Najprościej można otrzymać PET w wyniku reakcji estryfikacjiestryfikacjaestryfikacji 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 $25000 \frac{\text{g}}{\text{mol}}$, składający się z od $130$ do $150$ merów – otrzymywany jest w drugim etapie reakcji.

Estryfikacja kwasu tereftalowego

Polikondensacja tereftalanu bis($2$‑hydroksyetylenowego)

Synteza przemysłowa

W przemyśle syntezę PET prowadzi się z wykorzystaniem transestryfikacjitransestryfikacjatransestryfikacji tereftalanu dimetylu (DMT), który rozpuszcza się w glikolu znacznie lepiej niż kwas tereftalowy. Po tej reakcji następuje polikondensacjapolikondensacjapolikondensacja.

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.

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 próżniowejdestylacja próżniowadestylacji próżniowej.

Słownik

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.