Polybutylenterephthalat

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Strukturformel
Struktur von Polybutylenterephthalat
Allgemeines
Name Polybutylenterephthalat
CAS-Nummer 24968-12-5
Monomer Terephthalsäure und 1,4-Butandiol
Summenformel der Wiederholeinheit C12H12O4
Molare Masse der Wiederholeinheit 220,22 g·mol−1
Eigenschaften
Aggregatzustand

fest

Dichte
  • 1,403 g·cm−3 (kristallin)[1]
  • 1,280 g·cm−3 (amorph)[1]
Schmelzpunkt

220 °C (kristalline α-Form)[2]

Glastemperatur

47 °C[1]

Elastizitätsmodul

1700–2700 N·mm−2[3]

Sicherheitshinweise
GHS-Gefahrstoffkennzeichnung [4]
keine Einstufung verfügbar
H- und P-Sätze H: siehe oben
P: siehe oben
Soweit möglich und gebräuchlich, werden SI-Einheiten verwendet. Wenn nicht anders vermerkt, gelten die angegebenen Daten bei Standardbedingungen.

Polybutylenterephthalat (Kurzzeichen PBT) ist ein um 1941 erstmals hergestellter thermoplastischer Kunststoff.[5] Er gehört zu den Polyestern und hat ähnliche Eigenschaften wie Polyethylenterephthalat (PET), ist jedoch für den Spritzguss aufgrund des günstigeren Abkühl- und Prozessverhaltens besser geeignet.[1]

Aufgrund der teuren Ausgangsstoffe konnte er sich aber bisher nicht auf breiter Linie durchsetzen.[6] Im Jahr 2012 lag der weltweite Verbrauch bei 830.000 t.[7]

Synthese[Bearbeiten]

Polybutylenterephthalat entsteht durch Polykondensation des Zwischenprodukts Bis(4-hydroxybutyl)terephthalsäureester. Dieser kann durch Veresterung von 1,4-Butandiol und Terephthalsäure oder durch katalytische Umesterung von Dimethylterephthalat mit 1,4-Butandiol in Gegenwart von Umesterungskatalysatoren wie z. B. Tetraisopropyltitanat hergestellt werden.[8][6]

Reaktionsschema der PBT-Herstellung durch Polykondensation.
Reaktionsschema der PBT-Herstellung durch Umesterung.

Um die Molmasse zu erhöhen, kann PBT nachkondensiert werden.[8]

Eigenschaften[Bearbeiten]

Polybutylenterephthalat wird wegen seiner hohen Festigkeit und Steifigkeit, sehr hohen Maßbeständigkeit (deutlich besser als die von POM oder PA) und guten Reibungs- und Verschleißeigenschaften geschätzt.[9] Typische Einsatztemperaturen liegen im Bereich −50 bis 150 °C.

PBT besitzt eine gute chemische Widerstandsfähigkeit gegen viele Lösemittel. Bei Raumtemperatur kann es nicht gelöst werden, bei höheren Temperaturen beispielsweise mit Mischungen aus ortho-Dichlorbenzol und Phenol. Es ist empfindlich gegen Molekulargewichtsabbau durch Hydrolyse, kann jedoch kurzzeitig auch mit heißem Wasser in Kontakt gebracht werden und wird daher beispielsweise in Dampfbügeleisen oder Kaffeemaschinen verwendet.

Verwendung[Bearbeiten]

Polybutylenterephthalat wird für Gehäuse in der Elektrotechnik, aber auch im Fahrzeugbau[9] als Steckverbinder und im Haushalt beispielsweise als Duschbrausekopf oder in Bügeleisen eingesetzt. Zu Fasern verarbeitet findet es sich beispielsweise in Zahnbürsten oder bei der Ummantelung von Lichtwellenleitern wieder.

Handelsnamen[Bearbeiten]

Flasche mit Verschluss aus Celanex®

Weblinks[Bearbeiten]

Einzelnachweise[Bearbeiten]

  1. a b c d Konrad Huber: Pervaporation von Reinflüssigkeiten und binären Gemischen durch Membranen von Polybutylenterephthalat im Glasübergangsbereich. Herbert Utz Verlag, 1998, ISBN 3-89675-298-7, S. 21–23.
  2. Gerhard W. Becker, Ludwig Bottenbruch(Hrsg.), Dietrich Braun: Technische Thermoplaste: Polycarbonate, Polyacetate, Polyester, Celluloseester., Band 3/1. Hanser Verlag, 1992, ISBN 3-446-16368-9, S. 51.
  3. Bergadur – Polybutylenterephthalat (PBT) (PDF; 1,1 MB)
  4. Diese Substanz wurde in Bezug auf ihre Gefährlichkeit entweder noch nicht eingestuft oder eine verlässliche und zitierfähige Quelle hierzu wurde noch nicht gefunden.
  5. Gerhard W. Becker, Ludwig Bottenbruch(Hrsg.), Dietrich Braun: Technische Thermoplaste: Polycarbonate, Polyacetate, Polyester, Celluloseester., Band 3/1. Hanser Verlag, 1992, ISBN 3-446-16368-9, S. 2.
  6. a b M. A. Mikitaev, T.A. Borukaev: G. E. Zaikov (Hrsg.): Poly(butylene terephthalate), synthesis and properties. CRC Press, 2006, ISBN 9789004154247, S. 8.
  7. Artikel in Kunststoffe 10/2013, abgerufen am 22. Februar 2015.
  8. a b Eintrag zu Polybutylenterephthalate. In: Römpp Online. Georg Thieme Verlag, abgerufen am 17. Februar 2015.
  9. a b Dietrich Braun: Kunststofftechnik für Einsteiger. Hanser Verlag, 2003, ISBN 3-446-22273-1, S. 52–53.