PET: Polyethylenterephthalat

ETP

Technische Thermoplaste

Allgemeine Eigenschaften

Kurzer Name: PET

Bezeichnung: Polyethylenterephthalat


Polyethylenterephthalat ist ein teilkristallines Polymer; sein teilkristalliner Zustand wird manchmal als PET-C oder C-PET und sein amorpher Zustand als PET-A oder A-PET bezeichnet. Amorphes PET wird hauptsächlich für Getränkeflaschen verwendet, da es sich durch eine hohe Transparenz und Bruchsicherheit auszeichnet. Für die Verwendung als Baumaterial kann ein hoher Kristallinitätsgrad vorteilhaft sein, da dadurch eine Schrumpfung der Komponenten durch Nachkristallisation verhindert wird

Strukturformel

Eine stilisierte Grafik mit miteinander verbundenen Linien und Kreisen, die den Datenfluss und die Analyse darstellen, ideal für Diskussionen über Technologie.

Eigenschaften

GlasübergangstemperaturDer Glasübergang gilt als eine der wichtigsten Eigenschaften amorpher und teilkristalliner Materialien, wie z.B. anorganische Gläser, amorphe Metalle, Polymere, Pharmazeutika und Lebensmittel, usw., und bezeichnet den Temperaturbereich, in dem sich die mechanischen Eigenschaften des Material von einem harten und spröden Zustand in einen weicheren, verformbaren oder gummiartigen Zustand ändern.Glasübergangstemperatur70 bis 85 °C
Schmelztemperaturen und SchmelzenthalpienDie Schmelzenthalpie einer Substanz, auch bekannt als latente Wärme, stellt ein Maß der Energiezufuhr dar, typischerweise Wärme, welche notwendig ist, um eine Substanz vom festen in den flüssigen Zustand zu überführen. Der Schmelzpunkt einer Substanz ist die Temperatur, bei der die Substanz von einem festen (kristallinen) in den flüssigen Zustand (isotrope Schmelze) übergeht.Schmelztemperatur245 bis 260 °C
Schmelz-Enthalpie140 J/g
Zersetzungstemperatur425 bis 445 °C
Elastizitätsmodul2100 bis 3100 MPa
Koeffizient der linearen thermischen Ausdehnung80 bis 100 *10-6/K
Spezifische Wärmekapazität (cp)Die spezifische Wärmekapazität oder Wärmekapazität ist eine messbare physikalische Größe, die dem Verhältnis der einem Objekt zugeführten Wärme zur resultierenden Temperaturänderung entspricht.Spezifische Wärmekapazität1,04 bis 1,17 J/(g*K)
WärmeleitfähigkeitDie Wärmeleitfähigkeit (λ mit der Einheit W/(m•K)) beschreibt den Transport von Energie - in Form von Wärme - durch einen Körper aufgrund eines Temperaturgefälles.Wärmeleitfähigkeit0,24 W/(m*K)
DichteDie Massen-Dichte ist definiert als Verhältnis zwischen Masse und Volumen.Dichte1,33 bis 1,45 g/cm³
MorphologieTeilkristalliner Thermoplast
Allgemeine EigenschaftenHohe Stabilität und Steifigkeit. Gute Abriebfestigkeit. Gute Gleiteigenschaften. Beständig gegen verdünnte Säuren, aliphatische und aromatische Kohlenwasserstoffe, Öle, Fette und Alkohole. Reißfest und witterungsbeständig. Gute elektrische Isolationseigenschaften
VerarbeitungSpritzblasformen, Streckblasformen, Spritzgießen
AnwendungenFasern (Polyester), z.B. für Sportbekleidung. Verpackungen (z.B. Getränkeflaschen). Instrumenten- und Apparatebau. Medizintechnik

NETZSCH Messung

Differential Scanning Calorimetry (DSC)-Diagramm, das die thermischen Übergänge zeigt, wobei die wichtigsten Temperatur- und Wärmestromwerte in rot und blau markiert sind.
Probenmasse8,43 mg
Heizraten10 K/min
TiegelAl, gelochter Deckel
AtmosphäreN2 (50 ml/min)

Auswertung

Polyethylenterephthalat (PET) veranschaulicht, wie das Verhältnis von amorphen und kristallinen Phasen in einer Probe durch unterschiedliche Abkühlgeschwindigkeiten beeinflusst werden kann. Während der Herstellung wird das Material sehr schnell abgekühlt, was zu einem hohen amorphen Anteil führt. Dies zeigt sich im ersten Aufheizvorgang (blau) anhand des großen Glasübergangs (Δcp von 0,34 J/(g·K)) und der anschließenden Kalt- oder Nachkristallisation bei 137 °C (Spitzentemperatur).

Die Nachkristallisation geht im Allgemeinen mit einer Volumenänderung (Schrumpfung) einher. Bei 251 °C (erste Aufheizung, blau) schmelzen alle kristallinen Phasen.

Nach einer kontrollierten Abkühlung mit 10 K/min war der amorphe Anteil des Polymers deutlich geringer als zuvor. Aus diesem Grund wurde die Höhe der Glasübergangsstufe beim zweiten Aufheizen (rot) verringert und die Nachkristallisation fast vollständig eliminiert. Die Schmelztemperatur beim zweiten Aufheizen (Spitzentemperatur) lag bei 249 °C. Der Unterschied zwischen den Spitzentemperaturen des ersten und zweiten Aufheizens ist auf den besseren Kontakt zwischen der Probe und dem Tiegelboden nach dem ersten Schmelzvorgang zurückzuführen.

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