25.10.2018
Polyethylenterephtalat: Herstellung und Charakterisierung des Getränkeflaschen-Kunststoffes
Seit vielen Jahren erfreuen sich Getränkeflaschen aus Kunststoff wachsender Beliebtheit, sind sie doch so viel leichter als vergleichbare Flaschen aus Glas. Der am häufigsten verwendete Kunststoff für Getränkeflasche ist Polyethylenterephtalat (PET). 2016 wurden mehr als 50 Millionen Tonnen PET hergestellt. Neben der Verwendung für Getränkeflaschen wird PET auch in großer Menge für die Herstellung von Folien verwendet.
Umfassende Charakterisierung von PET mit der Gelpermeationschromatograpie
Bereits 1988 wurde von einem Chemiker der damaligen Hoechst AG in Frankfurt eine Methode beschrieben, mit der PET mit Hilfe der so genannten Gelpermeationschromatograpie (GPC), auch Größenausschlusschromatographie (SEC = Size Exclusion Chromatography) genannt, umfassend charakterisiert werden kann. Die GPC/SEC-Anlage wird dabei mit einem Gemisch aus Chloroform und Hexafluoroisopropanol (HFIP) bei Raumtemperatur betrieben. Der Anteil an teurem HFIP liegt bei nur 2%.
Zu beachten ist, dass die PET-Proben zunächst in reinem HFIP gelöst werden müssen. Sind die Proben gelöst, dann kann die Lösung mit Chloroform verdünnt werden bis eine ca. 50%ige Lösung erreicht ist. Diese Mischung wird dann in das GPC/SEC-System injiziert. Die geringe Menge von nur 2% HFIP im GPC/SEC-Laufmittel (mit 98% Chloroform) reicht aus, um die PET-Moleküle in Lösung zu halten. So kann der Verbrauch an teurem HFIP minimiert werden.
Ist das GPC/SEC-System mit einem statischen Lichtstreudetektor (MALS=Multi Angle Static Laser Light Scattering Detector), einem Viskositätsdetektor sowie einem Brechungsindexdetektor ausgerüstet, dann können sowohl die absoluten Molekulargewichte der PET-Proben als auch deren Verteilung bestimmt werden.