Polybutylenterephthalat
| Strukturformel | |||
|---|---|---|---|
| Struktur von Polybutylenterephthalat | |||
| Allgemeines | |||
| Name | Polybutylenterephthalat | ||
| Andere Namen |
Polytetramethylenterephthalat<ref>Jürgen Falbe, Manfred Regitz: RÖMPP Lexikon Chemie. Band 5: Pl–S, 10. Auflage, Thieme, 1998, ISBN 978-3-13-735010-1.</ref> | ||
| CAS-Nummer | Vorlage:CASRN | ||
| Monomer | Terephthalsäure und 1,4-Butandiol | ||
| Summenformel der Wiederholeinheit | C12H12O4 | ||
| Molare Masse der Wiederholeinheit | 220,22 g·mol−1 | ||
| Eigenschaften | |||
| Aggregatzustand |
fest | ||
| Dichte |
| ||
| Schmelzpunkt |
220 °C (kristalline α-Form)<ref name="ttherm51">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.</ref> | ||
| Glastemperatur |
47 °C<ref name="huber" /> | ||
| Elastizitätsmodul |
1700–2700 MPa<ref><templatestyles src="Webarchiv/styles.css" />Bergadur – Polybutylenterephthalat (PBT) ( vom 26. Dezember 2011 im Internet Archive) (PDF; 1,1 MB).</ref> | ||
| Sicherheitshinweise | |||
| |||
| Soweit möglich und gebräuchlich, werden SI-Einheiten verwendet. Wenn nicht anders vermerkt, gelten die angegebenen Daten bei Standardbedingungen. | |||
Polybutylenterephthalat (Kurzzeichen PBT, PTMT, früher auch PBTP) ist ein um 1941 erstmals hergestellter thermoplastischer Kunststoff.<ref name="ttherm">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.</ref> Er gehört zu den Polyestern und hat ähnliche Eigenschaften wie teilkristallines Polyethylenterephthalat (PET), ist jedoch für den Spritzguss aufgrund des günstigeren Abkühl- und Prozessverhaltens besser geeignet.<ref>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.</ref>
Aufgrund der teuren Ausgangsstoffe konnte er sich aber bisher nicht auf breiter Linie durchsetzen.<ref name="mikitaev">Abdulakh K Mikitaev, T. A. Borukaev, Gennadiĭ Efremovich Zaikov (Hrsg.): Poly(butylene terephthalate), synthesis and properties. CRC Press, Boca Raton 2006, ISBN 90-474-1866-2, S. 8.</ref> Im Jahr 2012 lag der weltweite Verbrauch bei 830.000 t.<ref name="Kunststoffe1013">Artikel (PDF) in Kunststoffe 10/2013, abgerufen am 22. Februar 2015.</ref>
Synthese
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 Tetraisopropyltitanat hergestellt werden.<ref name="roempp">Eintrag zu Polybutylenterephthalate. In: Römpp Online. Georg Thieme VerlagVorlage:Abrufdatum</ref><ref name="mikitaev" />
| Reaktionsschema der PBT-Herstellung … | |
|---|---|
| … durch Polykondensation. | |
| … durch Umesterung. | |
Um die Molmasse zu erhöhen, kann PBT nachkondensiert werden.<ref name="roempp" />
Eigenschaften
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.<ref name="braun">Dietrich Braun: Kunststofftechnik für Einsteiger. Hanser Verlag, 2003, ISBN 3-446-22273-1, S. 52–53.</ref> 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
Polybutylenterephthalat wird für Gehäuse in der Elektrotechnik, aber auch im Fahrzeugbau<ref name="braun" /> als Steckverbinder und im Haushalt beispielsweise als Duschbrausekopf oder in Bügeleisen eingesetzt. Zu Fasern verarbeitet findet es Verwendung unter anderem in Zahnbürsten, bei der Ummantelung von Lichtwellenleitern und als Chemiefaser.<ref>Aktuelle Probleme mit dem TKG - Technische Informationsbibliothek (TIB). Abgerufen am 17. September 2018: „Inzwischen gibt es aber auch Polyesterfasern auf modifizierter Rohstoffbasis wie Polytrimethylenterephthalat (PTT) und Polybutylenterephthalat (PBT) mit veränderten Fasereigenschaften und auch modifizierter Verarbeitung (z. B. in der Färberei)“</ref> Auch die Tastenkappen höherwertiger Tastaturen bestehen oft aus Polybutylenterephthalat.<ref name="razer">PBT keycap upgrade set. Abgerufen am 2. August 2020.</ref><ref name="ergodox">"ErgoDox — Our Keycaps". Abgerufen am 2. August 2020.</ref> Im Vergleich zu Acrylnitril-Butadien-Styrol (ABS) ist es resistenter gegen Verschleiß.<ref name="switchandclick">Jake Harrington: ABS vs PBT Keycaps: What’s the Difference? Abgerufen am 2. August 2020.</ref>
Die Beständigkeit gegenüber heißem Wasser ist etwas besser als die von PET.
Die Verarbeitungstemperatur beim Spritzguss liegt zwischen 235 und 270 °C, die Werkzeugtemperatur bei 60 bis 110 °C.<ref>Bernd Fein: Optimierung von Kunststoff-Spritzgießprozessen, DIN e. V., Beuth Verlag GmbH, 2013.</ref><ref>Hans Domininghaus (ehemals), Peter Elsner, Peter Eyerer, Thomas Hirth: Kunststoffe - Eigenschaften und Anwendungen, S. 250, 8. Auflage, 2012. Springer-Verlag, 29 Jan 2013.</ref>
Handelsnamen
- Anjacom (almaak international GmbH)
- Arnite (DSM, Envalior)
- Celanex (Celanese)
- Crastin (Celanese)
- DURANEX®PBT (Polyplastics)
- DYLOX (Hoffmann + Voss GmbH)
- Kebater (BARLOG plastics GmbH)
- Later (LATI)
- Pocan (Envalior)
- PRECITE® (AKRO)
- RIALOX (RIA-Polymers GmbH)
- Schuladur (A. Schulman)
- Ultradur (BASF)
- Valox (Sabic Innovative Plastics)
- VESTODUR (Evonik Industries AG)
- Badadur PBT (Bada AG)
- Bergadur (PolyOne Th. Bergmann GmbH)
- Longlite (Chang Chun Plastics Co Ltd)
Weblinks
Einzelnachweise
<references />