Poliester

Poliester je polimerni materijal koji u makromolekularnim temeljnim odrescima (segmentima) sadrži esterske skupine (–CO–O–).^[1] Iako postoje mnoge vrste poliestera, pojam se obično koristi za vrstu sintetičke tkanine te za specifičan materijal polietilentereftalat (PET). Poliesteri mogu biti i razne kemikalije. Prirodni poliester i nekoliko sintetičkih poliestera su biorazgradivi, ali većina sintetskih poliestera nije biorazgradiva.

Poliester kao tkanina koristi se za proizvodnju raznih vrsta odjeće kao što su: košulje, hlače, jakne, kape te za izradu plahti, deka, tapeciranog namještaja, podloga za kompjuterske miševe i drugog. Koristi se i za izradu sigurnosnih pojaseva u automobilima, užadi, pokretnih traka, za pojačanje izdržljivosti gume i plastike, za prigušenje (amortizaciju) i kao izolacijski materijal. Dok se sintetička odjeća često smatra manje prirodnom u usporedbi s tkaninama od prirodnih vlakana kao što su pamuk i vuna, poliesterske tkanine mogu pružiti određene prednosti u odnosu na prirodne tkanine, kao što su poboljšana otpornost, trajnost i zadržavanje boje. Kao rezultat toga, poliesterska vlakna ponekad se koriste zajedno s prirodnim vlaknima za proizvodnju tkanine s poboljšanim svojstva i većom otpornošću na vodu, vjetar i slično. Poliesteri također služe za proizvodnju: PET boca, traka za filmove, cerada, kanua, zaslona s tekućim kristalima, holograma, filtara, izolacijskih traka i drugog. Poliesteri se naširoko koriste pri završetku proizvodnje visoko kvalitetnih proizvoda od drva, kao što su gitare, klaviri i unutrašnji interijer vozila i plovila.

Nezasićeni poliesteri (UP – eng. Unsaturated Polyester) duromerne su smole koje u svojim makromolekulama sadrže nezasićene (dvostruke) veze. Proizvode se u dvama stupnjevima: u prvome, polikondenzacijom nezasićenih dikarboksilnih kiselina (ili njihovih anhidrida) s dialkoholima (glikolima), nastaju linearni poliesteri malih relativnih molekularnih masa (do 3 000), kao u primjeru reakcije maleinske kiseline i etilen-glikola:

n∙HOOC–CH=CH–COOH + n∙HO–CH₂CH₂–OH → (–CO–CH=CH–COO–CH₂CH₂–O–)_n + 2n∙H₂O

Od glikola se najčešće koristi etilen-glikol ili propilen-glikol, a kao dikiseline anhidridi maleinske i fumarne kiseline. U drugom stupnju, dodatkom vinilnoga monomera (najčešće stiren) i njegovom kemijskom reakcijom s dvostrukim vezama linearnih poliestera, nastaju umreženi, čvrsti polimeri dobrih mehaničkih svojstava, koji se često ojačavaju staklenim vlaknima. Nezasićeni poliesteri najviše služe kao konstrukcijski materijali u građevinarstvu, za izradu čamaca i drugih plovila te u industriji vozila.

Od zasićenih su poliestera (SP – eng. Saturated Polyester) najvažniji alkidne smole, polikarbonat, poli(etilen-tereftalat) i arileni.

Alkidne smole najvažnija su skupina sintetskih veziva za boje i lakove. Nastaju reakcijom polialkohola (glicerola, pentaeritritola) i polikarboksilne kiseline (ftalne, izoftalne) ili anhidrida, uz naknadnu modifikaciju masnim kiselinama, što im daje raznolika primjenska svojstva.

Polikarbonat (PC) je plastomerni materijal, linearni poliester ugljične kiseline. Proizvodi se međufaznom polikondenzacijom 2,2-bis(4-hidroksi-fenil)propana (bisfenol A) i fozgena. Kemijska reakcija se odvija u dvama stupnjevima: u prvome se alkalnoj vodenoj otopini natrijeva bisfenolata dodaje organsko otapalo (diklormetan, kloroform), a potom se uvodi plinoviti fozgen uz jako miješanje i hlađenje (20 do 25 °C).

Podrobniji članak o temi: Polietilentereftalat

Poli(etilen-tereftalat) ili Dacron (koje je zaštićeno ime umjetnog poliesterskoga vlakna) koji je početkom 50. godina 20. stoljeća počela proizvoditi američka tvrtka Du Pont. Nastaje polikondenzacijom etilen-glikola i tereftalatne kiseline. PET je homopolimer kojeg svrstavamo u grupu plastomera jer mu se staklište nalazi iznad sobne temperature. Posjeduje kristalastu nadmolekulnu strukturu.

Arileni su aromatski poliesteri koji pripadaju skupini plastomernih tekućih kristala. Ističu se velikom čvrstoćom i udarnom žilavošću, postojanošću oblika i povećanom toplinskom postojanošću. Najzastupljeniji su oni na temelju hidroksibenzojeve i hidroksinaftalenske kiseline i njihovih smjesa. Zbog visoke cijene koriste se samo u manjem opsegu, prvenstveno kao konstrukcijski materijali za dijelove uređaja i aparata, u zrakoplovnoj i elektroničkoj industriji i za izradu optičkih vlakana.