Array ( [0] => 16525072 [id] => 16525072 [1] => cswiki [site] => cswiki [2] => Polyestery [uri] => Polyestery [3] => [img] => [4] => [day_avg] => [5] => [day_diff] => [6] => [day_last] => [7] => [day_prev_last] => [8] => [oai] => [9] => [is_good] => [10] => [object_type] => [11] => 0 [has_content] => 0 [12] => [oai_cs_optimisticky] => ) Array ( [0] => [[Soubor:Definition polyester ester group.svg|náhled|Esterová skupina (vyznačená '''modře''')''' v molekule polyesteru]] [1] => '''Polyestery''' jsou [[polymer]]y složené z [[monomer]]ů obsahujících [[estery|esterové]] [[funkční skupina|funkční skupiny]].{{cite book | vauthors = Köpnick H, Schmidt M, Brügging W, Rüter J, Kaminsky W | chapter = Polyesters | title =Ullmann's Encyclopedia of Industrial Chemistry | date = June 2000 | publisher = Wiley-VCH Verlag GmbH & Co. KGaA | location = Weinheim, Germany}} Nejrozšířenější látkou z této skupiny je [[polyethylentereftalát]] (PET). Některé polyestery se vyskytují v přírodě, například u rostlin a hmyzu; jiné, jako je [[polybutylenadipát-tereftalát]], jsou umělé. Přírodní polyestery jsou, stejně jako několik umělých, [[biologicky rozložitelný odpad|biologicky rozložitelné]], většina syntetických ale tuto vlastnost nemá. Syntetické polyestery se používají jako oděvní materiály. [2] => [3] => [[Polyesterová vlákna]] se někdy spojují s přírodními. [[Bavlna]] spojená s polyestery bývá pevná a odolná vůči zmačkání a roztrhání. Syntetická vlákna využívající polyestery jsou oproti rostlinným vláknům odolnější vůči vodě a větru. Hůře odolávají ohni a při zapálení se mohou roztavit.{{Cite book|title = Home Comforts: The Art and Science of Keeping House|url = https://books.google.com/books?id=xfB99Kf38MwC|publisher = Simon and Schuster|date = 17 May 2005|isbn = 9780743272865|first = Cheryl|last = Mendelson | name-list-style = vanc}} [4] => [5] => Kapalné krystalické polyestery jsou jedněmi z prvních průmyslově využívaných [[kapalný krystalický polymer|kapalných krystalických polymerů]]. Využívají se, pro své mechanické vlastnosti a tepelnou odolnost, v [[reaktivní motor|tryskových motorech]].{{Cite web|url=https://www.gordonengland.co.uk/abradable.htm|title=Thermal Spray Abradable Coatings|website=www.gordonengland.co.uk|access-date=2018-12-12}} [6] => [7] => == Druhy == [8] => [[Soubor:Polyestershirt.jpg|náhled|Triko z polyesteru]] [9] => [[Soubor:SEMexample.jpg|náhled|Snímek polyesteru s vysokým měrným povrchem vytvořený [[Rastrovací elektronový mikroskop|skenovacím elektronovým mikroskopem]]]] [10] => [[Soubor:Drop of water on water-resistant textile (100% polyester).jpg|náhled|Kapka vody na nepropustném polyesteru]] [11] => [12] => Polyestery, převážně PET, jsou jednou z nejdůležitějších skupin polymerů; v roce 2000 se jich vyrobilo kolem 30 milionů tun. Jejich struktury i vlastnosti se mohou výrazně lišit; ovlivňuje je druh použité R skupiny. [13] => [14] => === Přírodní === [15] => K přírodním polyesterům patří [[kutin]], jedna ze složek rostlinných [[kutikula|kutikul]], obsahující [[omega-hydroxykyseliny]] a jejich deriváty, propojené esterovými vazbami za tvorby polymerů neurčité velikosti. Polyestery jsou také vytvářeny [[včela]]mi rodu ''[[Colletes]]'', které vyměšují vlákna podobající se [[celofán]]u,{{cite journal | url=https://www.science.org/doi/abs/10.1126/science.204.4391.415 | doi=10.1126/science.204.4391.415 | title=Natural Polyesters: Dufour's Gland Macrocyclic Lactones Form Brood Cell Laminesters in Colletes Bees | year=1979 | last1=Hefetz | first1=Abraham | last2=Fales | first2=Henry M. | last3=Batra | first3=Suzanne W. T. | journal=Science | volume=204 | issue=4391 | pages=415–417 | pmid=17758016 | bibcode=1979Sci...204..415H | s2cid=41342994}}Eveleth, R. and D. Chachra. [http://www.scientificamerican.com/article.cfm?id=from-pollen-to-polyester Can Bees Make Tupperware?] ''Scientific American'' December 19, 2011 [16] => [17] => === Syntetické === [18] => K syntetickým polyesterům náleží: [19] => [20] => * Lineární alifatické vysokohmotnostní polyestery (''Mn'' >10 000) mají nízké [[teplota tání|teploty tání]] (40 – 80 °C), jsou polokrystalické a nemají dobré mechanické vlastnosti. Jejich rozklad, způsobený náchylností k [[hydrolýza|hydrolýze]], je činí vhodnými v oblastech, kde aby mohlo dojít k poškození životního prostředí, například, u obalů a jednorázových předmětů,{{cite journal | vauthors = Kong X., Qi H., Curtis J. M. | title = Synthesis and characterization of high-molecular weight aliphatic polyesters from monomers derived from renewable resources | journal = Journal of Applied Polymer Science | date = August 2014 | volume = 131 | issue = 15 | pages = 40579–40586 | doi = 10.1002/app.40579}}⁠ nebo v [[biomedicína|biomedicíně]] a lécích.{{cite journal | vauthors = Park H. S., Seo J. A., Lee H. Y., Kim H. W., Wall I. B., Gong M. S., Knowles J. C. | title = Synthesis of elastic biodegradable polyesters of ethylene glycol and butylene glycol from sebacic acid | journal = Acta Biomaterialia | volume = 8 | issue = 8 | pages = 2911–8 | date = August 2012 | pmid = 22522011 | doi = 10.1016/j.actbio.2012.04.026}} [21] => * Alifatické lineární nízkohmotnostní (''Mn'' < 10 000) polyestery s [[hydroxyl]]ovými konci se používají jako makromonomery při výrobě [[polyuretan]]ů. [22] => * hyperrozvětvené polyestery se používají k upravování tekutosti termoplastů a v lacích{{cite journal | vauthors = Gurunathan T., Mohanty S., Nayak S. K. | title = Hyperbranched polymers for coating applications: a review. | journal = Polymer-Plastics Technology and Engineering | date = January 2016 | volume = 55 | issue = 1 | pages = 92–117 | doi = 10.1080/03602559.2015.1021482 | s2cid = 100936296 }} protože mívají nízkou viskozitu a dobrou rozpustnost a využitelnost{{cite journal | vauthors = Testud B., Pintori D., Grau E., Taton D., Cramail H. | title = Hyperbranched polyesters by polycondensation of fatty acid-based AB n-type monomers | journal = Green Chemistry | date = 2017 | volume = 19 | issue = 1 | pages = 259–69 | doi = 10.1039/C6GC02294D | arxiv = 1911.07737 | s2cid = 102450135}} [23] => * Alifaticko–aromatické polyestery, například [[polyethylentetreftalát]] (PET) a polybutylentereftalát (PBT), polyhexamethylentereftalát (PHT) a polypropylentereftalát [[Sorona|(PTT, Sorona)]], jsou polokrystalické, s vysokými teplotami tání (160–280 °C). [24] => * Plně aromatické lineární kopolyestery mají dobré mechanické a tepelné vlastnosti a využívají se v řadě náročných prostředí. [25] => * [[Polyesterové pryskyřice#Nenasycené polyestery|Nenasycené polyestery]] se vyrábějí z vícesytných alkoholů a nenasycených kyselin a jejich struktury jsou tak překřížené; využití mají jako matrice [[kompozitní materiál|kompozitních materiálů]]. [[Alkyd]]ové pryskyřice, vyráběné reakcemi vícesytných alkoholů a mastných kyselin, mají využití v nátěrech a kompozitech, jelikož je lze zesíťovat za přítomnosti kyslíku. Jsou známy také [[kaučuk]]ovité polyestery, označované jako termoplastické polyesterové elastomery. [26] => [27] => Nenasycené polyestery patří mezi [[reaktoplast|termosetové]] pryskyřice. V kapalné podobě slouží jako odlévací hmoty a jako potahové materiály na [[sklolaminát]]u. Nenasycené polyestery obohacené o sklolaminát mají využití v trupech sportovních lodí a u automobilů. [28] => [29] => V závislosti na struktuře mohou být polyestery [[termoplast]]y nebo [[termosety]]. Také je lze použít jako [[polyesterové pryskyřice|umělé pryskyřice]]; nejčastěji ale jde o termoplasty.{{Cite book|url=https://books.google.com/books?id=Lqk5QgGoWFkC|title=Plastic product material and process selection handbook | vauthors = Rosato D. V., Rosato M. V. | publisher=Elsevier|year=2004|isbn=978-1-85617-431-2|page=85}} Hydroxylové skupiny mohou být zreagovány s [[isokyanát|izokyanátovými]] za vzniku dvousložkových struktur použitelných jako nátěry, které je možné obarvit. Polyesterové termoplasty lze po zahřátí tvarovat. I když se za vysokých teplot dají spálit, tak většinou polyestery vykazují samozhášecí vlastnosti. Polyesterová vlákna mívají vysoké hodnoty [[modul pružnosti v tahu|modulu pružnosti v tahu]], nízkou absorpci body a srážejí se méně než jiná průmyslově vyrobená vlákna. [30] => [31] => Zvětšení aromatických částí řetězců polyesterů navyšuje jejich [[teplota skelného přechodu|teploty skelného přechodu]] a tání, tepelnou a chemickou stabilitu a odolnost proti rozpouštědlům. [32] => [33] => Polyestery mohou být také [[telechelický polymer|telechelické]] [[oligomer]]y, jako jsou polykaprolaktondiol a polyethylenadipátdiol. Tyto látky se používají jako [[prepolymer]]y. [34] => [35] => === Alifatické a aromatické polymery === [36] => Tepelně stálé polymery obvykle mají vysoké zastoupení [[aromaticita|aromatických molekul]]. Mohou být nepřetržitě používány i za teplot kolem 150 °C,{{Citation|last1=Parker|first1=David|title=Polymers, High-Temperature|date=2012-04-15|url=http://doi.wiley.com/10.1002/14356007.a21_449.pub3|encyclopedia=Ullmann's Encyclopedia of Industrial Chemistry|pages=a21_449.pub3|editor-last=Wiley-VCH Verlag GmbH & Co. KGaA|place=Weinheim, Germany|publisher=Wiley-VCH Verlag GmbH & Co. KGaA|doi=10.1002/14356007.a21_449.pub4|isbn=978-3-527-30673-2|access-date=2020-12-13|last2=Bussink|first2=Jan|last3=van de Grampel|first3=Hendrik T.|last4=Wheatley|first4=Gary W.|last5=Dorf|first5=Ernst-Ulrich|last6=Ostlinning|first6=Edgar|last7=Reinking|first7=Klaus|last8=Schubert|first8=Frank|last9=Jünger|first9=Oliver}} [[polyamidy]] a polykarbonáty si zachovávají vlastnosti do teplot okolo 100 °C.H.-G. Elias and R. Mülhaupt, in Ullmann's Encyclopedia of Industrial Chemistry, Wiley-VCH Verlag GmbH & Co. KGaA, Weinheim, Germany, 2015, pp. 1–70⁠ a další, například [[polyethylen]] a [[polypropylen]] vykazují ještě nižší odolnost. [37] => [38] => Poly(ester[[imidy]]) obsahují aromatické imidové skupiny v hlavních řetězcích, mají vysoká zastoupení aromatických struktur a jsou teplotně stálé. Vyznačují se vysokými teplotami tání, odolností vůči rozkladu oxidací, chemickou stabilitou a odolností ohledně záření. K významným skupinám teplotně stálých polymerů patří [[polyimidy]], [[polysulfony]], [[polyetherketony]] a [[polybenzimidazoly]]; nejvýznamnějšími z nich jsou polyimidy.P. E. Cassidy, T. M. Aminabhavi and V. S. Reddy, in Kirk-Othmer Encyclopedia of Chemical Technology, John Wiley & Sons, Inc., Hoboken, NJ, USA, 2000 Struktury těchto polymerů způsobují jejich obtížnou zpracovatelnost v důsledku vysokých teplot tání a nízké rozpustnosti.T. Whelan, Polymer Technology Dictionary, Springer Netherlands, Dordrecht, 1994⁠ Zpracovatelnost lze zlepšit navázáním skupin jako jsou ethery, isopropylideny, hexafluoroisopropylideny nebo [[karbonylové sloučeniny|karbonyly]]; tyto skupiny umožňují rotace vazeb kolem aromatických kruhů. Méně symetrické struktury, například obsahující [[názvosloví derivátů arenů|''meta'']]- či ''ortho''-vázané monomery, narušují struktury a snižují krystaličnost. [39] => [40] => Špatná zpracovatelnost aromatických polymerů také omezuje možnosti jejich výroby a často vyžaduje přidání rozpouštědla, které je silným donorem elektronů, například [[hexafluorpropan-2-ol]]u nebo [[triflouoraceton]]u. [41] => [42] => == Použití == [43] => Polyesterová vlákna se používají na výrobu oděvů a nábytku. Průmyslové polyestery jsou také součástmi výztuží pneumatik, pásových dopravníků, bezpečnostních pásů, potahovaných tkanin a plastových výztuží se schopností absorbovat vysoké energie. Z polyesterů se navíc vyrábějí vycpávky a izolační materiály do polštářů, dek a čalounění. Polyestery nejsou náchylné ke vstřebávání kapalin a jedinými známými látkami, které je mohou obarvit, jsou [[disperzní barviva]].{{cite book|chapter-url=https://books.google.com/books?id=FPz0QRwKHsMC&pg=PA21|title=Dyeing Primer| last = Schuler | first = Mattias J. | name-list-style = vanc |publisher=AATCC|year=1981|page=21|chapter=Part 8: Dyeing with disperse dyes|id=GGKEY:SK3T00EYAFR}} [44] => [45] => Polyestery jsou také materiálem na výrobu lahví, plachet, sportovních lodí, [[displej z tekutých krystalů|displejů z tekutých krystalů]], [[hologram]]ů, [[filtrace|filtrů]], [[dielektrikum|dielektrických]] vrstev [[katalyzátor]]ů, [[elektrický izolant|izolací]] [[drát]]ů a [[lepicí páska|lepicích pásek]]. [46] => [47] => == Výroba == [48] => [49] => === Materiály === [50] => [[Polyethylentereftalát]], nejvíce využívaný polyester, se vyrábí z [[kyselina tereftalová|kyseliny tereftalové]] nebo [[dimethyltereftalát]]u, jejího dimethylesteru, a [[ethylenglykol]]u. Jeho podíl na obchodu s plasty činí 18 %, což jej řadí na třetí místo po [[polyethylen]]u (33,5 %) a [[polypropylen]]u (19,5 %). [51] => [52] => Důležitost polyethylentereftalátu vyplývá z několika skutečností: [53] => [54] => * snadné dostupnosti výchozích látek [55] => * snadné výroby [56] => * nízké toxicity surovin a vedlejších produktů výroby a zpracování [57] => * možnost získávat jej v uzavřeném okruhu za malých emisí do životního prostředí [58] => * velmi dobrých mechanických a chemických vlastností [59] => * recyklovatelnosti a možnosti vytvořit z něj mnoho různých výrobků. [60] => [61] => V následující tabulce je uvedeno odhadované množství vyráběných polyesterů. Celosvětová výroba před rokem 2010 podle této tabulky pravděpodobně přesahuje 50 milionů tun. [62] => [63] => {| class="wikitable" [64] => |+ Roční výroba polyesterů [65] => ! Druh výrobku [66] => ! 2002 (miliony tun) [67] => ! 2008 (miliony tun) [68] => |- [69] => | Textilní PET [70] => | 20 [71] => | 39 [72] => |- [73] => | PET na lahve [74] => | 9 [75] => | 16 [76] => |- [77] => | Filmy z PET [78] => | 1,2 [79] => | 1,5 [80] => |- [81] => | Zvláštní polyestery [82] => | 1 [83] => | 2,5 [84] => |- [85] => ! Celkem [86] => ! 31,2 [87] => ! 59 [88] => |} [89] => [90] => === Zpracování === [91] => Po vytvoření kapalného polymeru lze produkt použít dvěma hlavními způsoby - jako [[textilie|textilní]] materiál nebo na výrobu obalů. V následující tabulce jsou uvedena hlavní textilní a obalová využití polyesterů. [92] => [93] => {| class="wikitable" [94] => |+ Textilní a obalová využití polyesterů [95] => ! Textil [96] => ! Obaly [97] => |- [98] => | [[Stapl]]y [99] => | Láhve, například na vodu, nápoje, a čisticí prostředky [100] => |- [101] => | Vlákna POY, DTY, FDY [102] => | PET film [103] => |- [104] => | Technická vlna a výplň pneumatik [105] => | Tepelně zpracované [106] => |- [107] => | Netkané a spřádané [108] => | biaxiálně orientované filmy (BO-PET) [109] => |} [110] => [111] => Zkratky: [112] => * POY: Částečně orientovaná příze ({{vjazyce2|en|partially oriented yarn}}) [113] => * DTY: Tažená texturovaná příze ({{vjazyce2|en|drawn textured yarn}}) [114] => * FDY: Plně tažená příze ({{vjazyce2|en|fully drawn yarn}}) [115] => * A-PET: Amorfní polyethylentereftalátový film [116] => * BO-PET: Biaxiálně orientovaný polyethylentereftalátový film [117] => [118] => Menší množství polyesterů (pod 1 milion tun za rok) se používá na výrobu plastů pro strojírenství. [119] => [120] => == Příprava == [121] => Polyestery se připravují [[polykondenzace]]mi. Obecná rovnice reakce [[dioly|diolu]] s dvojsytnou kyselinou vypadá takto: [122] => [123] => :(n+1) R(OH)2 + n R'(COOH)2 → HO[ROOCR'COO]nROH + 2n H2O. [124] => [125] => Polyestery lze získat mnoha různými reakcemi, nejvýznamnější jsou reakce kyselin s [[alkoholy]], [[Solvolýza#Alkoholýza|alkoholýzy]] a/nebo acidolýzy esterů s nízkou [[molární hmotnost|molekulovou hmotností]], nebo alkoholýzy [[acylchloridy|acylchloridů]]. Na následujícím obrázku jsou zobrazeny příklady polykondenzací používaných na tvorbu polyesterů; polyestery je také možné vytvořit pomocí [[polymerizace s otevíráním kruhu|otevírání kruhů]]. [126] => [127] => [[Soubor:Overview polyester formation reaction.svg|bezrámu|upright=2.5]] [128] => [129] => Běžným způsobem provedení polykondenzace je azeotropní esterifikace, kdy se voda vzniklá reakcí alkoholu a [[karboxylové kyseliny]] průběžně odstraňuje [[azeotropní destilace|azeotropní destilací]]. Pokud jsou teploty tání monomerů dostatečně nízké, tak lze polyester získat přímou esterifikací, kdy se voda odstraňuje podtlakem. [130] => [131] => [[Soubor:Polyester formation via direct esterification.svg|bezrámu|upright=2.5]] [132] => [133] => Při průmyslové výrobě [[alifatická sloučenina|alifatických]], nenasycených a [[aromaticita|aromaticko]]–alifatických polyesterů se používá přímá polyesterifikace za vysokých teplot (150 – 290 °C). Monomery obsahující [[fenoly|fenolové]] [[terciární alkoholy|terciární alkoholové]] skupiny špatně reagují s karboxylovými kyselinami a nelze je polymerizovat přímou reakcí alkoholu a kyseliny;⁠ přímá výroba PET má ale několik výhod, jako jsou rychlejší průběh reakce, možnost dosáhnout vyšších molekulových hmotností, uvolňování vody namísto [[methanol]]u, a nižší náklady na skladování kyseliny oproti esteru. [134] => [135] => === Transesterifikace === [136] => {{podrobně|Transesterifikace}} [137] => [138] => [[Soubor:Polyester formation via transesterification.svg|bezrámu|upright=2.5]] [139] => [140] => Při '''transesterifikaci''' se spojují dva oligomery, kde jeden má na konci řetězce alkoholovou a druhý esterovou skupinu, přičemž se odštěpuje alkohol. Vedlejším produktem je zpravidla methanol. [141] => [142] => Pojem transesterifikace se obvykle používá pro reakce hydroxyl–ester, karboxyl–ester a ester–ester; reakce hydroxylů s estery probíhají z těchto nejrychleji a používají se na výrobu řady aromaticko–alifatických a plně aromatických polyesterů. Transesterifikace jsou obzvláště výhodné při použití vysoko tajících a špatně rozpustných dikarboxylových kyselin. Alkoholy jsou navíc těkavější než voda, a tak se i snadněji oddělují.{{cite book | vauthors = Ravve A | title = Principles of Polymer Chemistry | publisher = Springer | location = New York, NY | date = 2012}} [143] => [144] => Plně aromatické polyestery se většinou vyrábějí kondenzacemi diacetátů [[bisfenoly|bisfenolů]] s aromatickými dikarboxylovými kyselinami nebo bisfenolů s difenylestery aromatických dikarboxylových kyselin (za teplot 220 až 320 °C a odštěpení [[kyselina octová|kyseliny octové]]), případně z acylchloridů. [145] => [146] => === Acylace === [147] => Při [[acylace|acylacích]] se používají acylchloridy a místo vody se uvolňuje [[kyselina chlorovodíková]] (HCl). [148] => [149] => K výrobě polyesterů mohou být použity i reakce diacylchloridů s alkoholy či fenoly.⁠{{cite book | vauthors = Pilati F | chapter = Polyesters | title = Comprehensive Polymer Science and Supplements | publisher = Elsevier | date = 1989 | volume = 5 | pages = 275–315}} Tyto reakce se provádějí za nižších teplot. [[Rovnovážná konstanta|Rovnovážné konstanty]] kondenzací acylchloridů s aryláty byly určeny na 4,7×103 a u polyarylátů na 4,3×103; tento druh reakce se tak často označuje jako „nerovnovážná“ polyesterifikace. Přestože je acylchloridová syntéza předmětem několika patentů, tak její zavedení v průmyslovém měřítku není pravděpodobné.{{cite book | vauthors = K. W. Lienert | chapter = Poly (ester-imide)s for industrial use. | veditors = H. R. Kricheldorf | title = Progress in Polyimide Chemistry II | series = Advances in Polymer Science | date = 1999 | volume = 141 | pages = 45–82 | publisher = Springer | location = Berlin, Heidelberg | doi = 10.1007/3-540-49814-1_2 | isbn = 978-3-540-64963-2}} Omezení jsou způsobena nákladností acyldichloridů, jejich náchylností k [[hydrolýza|hydrolýze]], a také přítomností vedlejších reakcí.{{cite journal | vauthors = M. Sokolsky-Papkov, R. Langer, A. J. Domb | title = Synthesis of aliphatic polyesters by polycondensation using inorganic acid as catalyst | journal = Polymers for Advanced Technologies | volume = 22 | issue = 5 | pages = 502–511 | date = 2011 | pmid = 25473252 | pmc = 4249767 | doi = 10.1002/pat.1541}} [150] => [151] => Reakcemi za vysokých teplot (100 až 300 °C i více) diacylchloridů s dioly se vytváří polyestery a chlorovodík s velkou rychlostí i bez přítomnosti katalyzátorů: [152] => [153] => [[Soubor:Polyester formation via neat acyl chloride.svg|bezrámu|upright=2.5]] [154] => [155] => Průběh reakce lze sledovat pomocí [[titrace]] vznikajícího chlorovodíku. Jako rozpouštědla lze při reakci použít například chlorované benzeny (například dichlorbenzen), chlorované naftaleny a bifenyly, a nechlorované aromatické sloučeniny, jako jsou terfenyly, benzofenony a dibenzylbenzeny. [156] => [157] => Acylacemi lze také vytvořit špatně rozpustné polymery, na jejichž udržení v roztocích jsou třeba vysoké teploty. [158] => [159] => Alkohol nebo [[fenoly|fenol]] lze rozpustit ve vodném roztoku [[hydroxid sodný|hydroxidu sodného]] za vzniku [[alkoxid]]u, přičemž acylchlorid je rozpuštěn v organické sloučenině, která se nemísí s vodou, jako například [[dichlormethan]]u, [[chlorbenzen]]u nebo [[hexan]]u. Reakce poté probíhá rychle i za teplot blízkých pokojové. [160] => [161] => [[Soubor:Polyester formation via interfacial acyl chloride.svg|bezrámu|upright=2.5]] [162] => [163] => Acylacemi se vyrábějí polyaryláty (polyestery založené na [[bisfenoly|bisfenolech]]), [[polyamidy]], [[polykarbonáty]] a [[polythiokarbonáty]]. Molekulové hmotnosti produktů vysokoteplotních syntéz bývají omezené vedlejšími reakcemi, čemuž se lze za nižších teplot vyhnout. K látkám vyráběným tímto postupem patří polyaryláty založené na [[bisfenol A|bisfenolu A]]. Vodu lze někdy nahradit organickým rozpouštědlem, například spojením [[adiponitril]]u a [[tetrachlormethan]]u. Využití je omezené u výroby polyesterů založených na alifatických diolech, které mívají vyšší [[disociační konstanta|p''K''a]] než fenoly a ve vodných roztocích tak nevytvářejí alkoholátové ionty. V jedné fázi lze také uskutečnit zásaditě katalyzované reakce acylchloridů s alkoholy za přítomnosti terciárních aminů, například [[triethylamin]]u, nebo [[pyridin]]u, které slouží jako akceptory kyseliny: [164] => [165] => [[Soubor:Polyester formation via amine acyl chloride.svg|bezrámu|upright=2.5]] [166] => [167] => Acylchloridové polyesterifikace probíhají za pokojové teploty bez přítomnosti katalyzátoru pomalu, aminy je mohou urychlovat několika způsoby, mechanismus není plně znám; terciární aminy ale mohou vyvolávat [[vedlejší reakce]], jako je tvorba [[keteny|ketenů]] a jejich dimerů.⁠{{Cite book| vauthors = H. R. Kricheldorf, O. Nuyken, G. Swift | url = https://www.worldcat.org/oclc/1156408945 | title = Handbook of Polyermer Synthesis | edition = 2nd |date=2004|publisher=CRC Press |isbn=0-367-57822-0|oclc=1156408945}} [168] => [169] => ==== Silylová metoda ==== [170] => Při silylové metodě acylchlorid reaguje s [[silylether|trimethylsilyletherem]] odvozeným od alkoholu a vzniká [[trimethylsilylchlorid]]. [171] => [172] => === Acetátová metoda (esterifikace) === [173] => [[Soubor:Polyester formation via transesterification.svg|bezrámu|upright=2.5]] [174] => [175] => === Polymerizace s otevíráním kruhu === [176] => [[Soubor:Polyester ring-opening formation.svg|bezrámu|upright=2.5]] [177] => [178] => [[Alifatická sloučenina|Alifatické]] polyestery je možné získat z [[lakton]]ů, a to za mírných podmínek, přičemž [[katalyzátor]]y mohou být [[anion]]tové, [[kation]]tové, [[organokovová chemie|organokovové]] nebo [[enzym]]ové.{{cite journal | vauthors = I. K. Varma, A. C. Albertsson, R. Rajkhowa, R. K. Srivastava | title = Enzyme catalyzed synthesis of polyesters | journal = Progress in Polymer Science | date = October 2005 | volume = 30 | issue = 10 | pages = 949–81 | doi = 10.1016/j.progpolymsci.2005.06.010}}{{Cite journal | vauthors = O. Nuyken, S. D. Pask | date = April 2013 |title=Ring-Opening Polymerization—An Introductory Review |journal=Polymers|volume=5|issue=2|pages=361–403|doi=10.3390/polym5020361|issn=2073-4360}} Jsou rovněž popsány katalytické kopolymerizace [[epoxid]]ů s cyklickými [[anhydridy karboxylových kyselin|anhydridy]] vytvářející funkcionalizované polyestery, ty mohou být nasycené i nenasycené. Průmyslově se využívají i [[polymerizace s otevíráním kruhu|polymerizace s otevíráním kruhu]] laktonů a [[laktid]]ů.{{cite journal | vauthors = C. Jérôme, P. Lecomte | title = Recent advances in the synthesis of aliphatic polyesters by ring-opening polymerization | journal = Advanced Drug Delivery Reviews | volume = 60 | issue = 9 | pages = 1056–76 | date = June 2008 | pmid = 18403043 | doi = 10.1016/j.addr.2008.02.008 | hdl = 2268/3723 | url = http://orbi.ulg.ac.be/handle/2268/3723}}{{cite journal | vauthors = O. Dechy-Cabaret, B. Martin-Vaca, D. Bourissou | title = Controlled ring-opening polymerization of lactide and glycolide | journal = Chemical Reviews | volume = 104 | issue = 12 | pages = 6147–76 | date = December 2004 | pmid = 15584698 | doi = 10.1021/cr040002s}} [179] => [180] => === Ostatní postupy === [181] => Některé polyestery lze připravit i jinými postupy, které jsou ale omezeny na laboratorní syntézy za určitých podmínek; jedná se například o reakce solí dikarboxylových kyselin s dialkylhalogenidy nebo bisketenů s dioly.{{cite book | vauthors = M. E. Rogers, T. E. Long | title = Synthetic Methods in Step-Growth Polymers | publisher = John Wiley & Sons | location = Hoboken, NJ | date = 2003}} [182] => [183] => Místo acylchloridů lze použít sloučeniny označované jako „aktivační činidla“, například [[karbonyldiimidazol]], [[dicyklohexylkarbodiimid]], nebo [[anhydrid kyseliny trifluoroctové]]. Polykoindenzace zde probíhá prostřednictvím přeměny karboxylových kyselin na reaktivnější meziprodukty za spotřeby aktivačního činidla. Příkladem může být přeměna ''N''-acylimidazolu za přítomnosti sodného alkoxidu: [184] => [185] => [[Soubor:Polyester formation via reactive reagent.svg|bezrámu|upright=2.5]] [186] => [187] => Používání aktivačních činidel se zkoumá od 80. let 20. století 1980s, reakce ovšem nebyly využity v průmyslu, protože lze podobných výsledků dosáhnout s levnějšími reaktanty. [188] => [189] => === Termodynamika polykondenzací === [190] => Někteří autoři rozdělují polyesterifikace do dvou skupin: na rovnovážné (což jsou většinou reakce alkoholů s kyselinami, alkoholů s estery a kyselin– s estery za vysokých teplot) a nerovnovážné, kde se používají vysoce reaktivní monomery (například acylchloridy či aktivované karboxylové kyseliny, zpravidla v roztocích o nízkých teplotách).{{cite journal | vauthors = S. V. Vinogradova | title = The basic principles of non-equilibrium polycondensation. | journal = Polymer Science USSR | date = January 1977 | volume = 19 | issue = 4 | pages = 769–808 | doi = 10.1016/0032-3950(77)90232-5}} [191] => [192] => Reakce kyselin s alkoholy patří mezi [[chemická rovnováha|rovnovážné]] reakce. Poměr množství esterových skupin (-C(O)O-) vytvářejících polymer a vody (H2O) vznikající jako produkt kondenzace oproti kyselině (-C(O)OH) a alkoholu (-OH) lze vyjádřit rovnovážnou konstantou ''KC'': [193] => [194] => K_C = \frac{[...-C(O)O-...][H_{2}O]}{[-C(O)OH][-OH]} [195] => [196] => Rovnovážné konstanty polyesterifikací reakcemi kyselin s alkoholy bývají menší než 10, což nedostačuje k získání polymerů s vysokými molárními hmotnostmi, tedy s průměrnou mírou polymerizace nad 100; průměrnou míru polymerizace (DPn) lze vypočítat z rovnovážné konstanty:{{cite book | vauthors = A. Duda, S. Penczek | chapter = Mechanisms of Aliphatic Polyester Formation | title = Biopolymers Online | publisher = Wiley-VCH Verlag | location = Weinheim, Germany | date = 2005 | pages = 371–383 | doi = 10.1002/3527600035.bpol3b12}} [197] => [198] => DP_n ~ = ~ \sqrt[2]{K_C} + 1 [199] => [200] => U rovnovážných reakcí je tak nutné průběžně odstraňovat produkt kondenzace, čímž se rovnováha reakce posouvá směrem k polymeru. Produkt kondenzace se odděluje za sníženého tlaku a vysoké teploty (v závislosti na použitém monomeru jde o 150–320 °C), což zabraňuje vedlejším reakcím. S postupem reakce se snižuje koncentrace aktivních konců řetězce a roste viskozita taveniny či roztoku. Rychlost reakce se navyšuje vysokými koncentracemi koncových skupin, k čemuž pomáhají vysoké teploty. [201] => [202] => Rovnovážných konstant přesahujících 104 lze dosáhnout pomocí reaktivních výchozích látek (acylchloridů nebo [[anhydridy karboxylových kyselin|anhydridů]]) nebo aktivačních činidel, jako je [[karbonyldiimidazol]]; poté je možné získat produkty s technicky využitelnými molekulovými hmotnostmi bez odstraňování produktu. [203] => [204] => == Historie == [205] => V roce 1926 zahájil [[Wallace Carothers]] výzkum syntetického vlákna, později označovaného [[nylon]].{{Cite web|url=http://www.madehow.com/Volume-2/Polyester.html|title=How polyester is made - material, manufacture, making, history, used, structure, steps, product, History|website=www.madehow.com|access-date=2018-12-04}} Tento výzkum nebyl zcela dokončen a nedospěl ke zkoumání tvorby polyesteru reakcí ethylenglylolu s kyselinou tereftalovou. První polyester byl patentován roku 1928.{{Cite journal|doi = 10.1080/19447015108663852|title = The Development of the Synthetic Fibres|year = 1951| vauthors = G. Loasby |journal = Journal of the Textile Institute Proceedings | volume = 42 | issue = 8 | pages = P411–P441}} Carothersův výzkum obnovil [[John Rex Whinfield]], což vedlo v roce 1941 k patentu na [[polyethylentereftalát]] (PET). Polyethylentereftalát je základní látkou pro syntetická polyesterová vlákna, jako jsou Dacron a Terylen. [206] => [207] => == Biologický rozklad a vliv na životní prostředí == [208] => {{podrobně|Biodegradace}} [209] => Bylo postaveno několik domů z polyesterů vyztužených [[sklolaminát]]em, [[polyurethan]]em a [[polymethylmethakrylát]]em. Jeden z těchto domů byl rozkládán [[sinice]]mi a [[archea]]mi.{{cite journal | vauthors = F. Cappitelli, P. Principi, C. Sorlini | title = Biodeterioration of modern materials in contemporary collections: can biotechnology help? | journal = Trends in Biotechnology | volume = 24 | issue = 8 | pages = 350–4 | date = August 2006 | pmid = 16782219 | doi = 10.1016/j.tibtech.2006.06.001}}{{cite journal | vauthors = A. Rinaldi | title = Saving a fragile legacy. Biotechnology and microbiology are increasingly used to preserve and restore the world's cultural heritage | journal = EMBO Reports | volume = 7 | issue = 11 | pages = 1075–9 | date = November 2006 | pmid = 17077862 | doi = 10.1038/sj.embor.7400844}} [210] => [211] => === Síťování === [212] => Nenasycené polyestery patří mezi [[termoset]]y. Obvykle se jedná o [[kopolymer]]y získávané [[polymerizace|polymerizací]] jednoho nebo více [[dioly|diolů]] s nasycenými a nenasycenými [[dikarboxylová kyselina|dikarboxylovými kyselinami]], například [[kyselina maleinová|maleinovou]] a [[kyselina fumarová|fumarovou]], či jejich anhydridy. [[Dvojná vazba (chemie)|Dvojné vazby]] nenasycených polyesterů reagují s [[ethenyl|vinylovými]] skupinami [[monomer]]ů (obvykle [[styren]]u), a vznikají tak trojrozměrné zesíťované struktury, fungující jako termosety. [[Exotermní reakce|Exotermní]] zesíťovací reakce jsou spouštěny [[organický peroxid|organickými peroxidy]], jako například [[methylethylketonperoxid]]em nebo [[benzoylperoxid]]em. [213] => [214] => === Znečištění vod === [215] => Skupina vědců z [[univerzita v Plymouthu|univerzity v Plymouthu]] 12 měsíců zkoumala osud syntetických materiálů vypláchnutých za různých teplot z domácích praček za použití různých [[tenzidy|čisticích prostředků]], za účelem zjišťování množství uvolněných mikrovláken. Po vyprání 6 kg prádla se průměrně uvolnilo z polyesterovo-bavlněných tkanin 137 951, z polyesterových 496 030 a z akrylových 728 789 vláken.{{cite web | vauthors = M. C. O'Connor | date = 27 October 2014 | url = https://www.theguardian.com/sustainable-business/2014/oct/27/toxic-plastic-synthetic-microscopic-oceans-microbeads-microfibers-food-chain | title = Inside the lonely fight against the biggest environmental problem you've never heard of | work = The Guardian}}{{cite web|last1=Williams|first1=Alan | name-list-style = vanc |title=Washing clothes releases thousands of microplastic particles into environment, study shows|url=https://www.plymouth.ac.uk/news/washing-clothes-releases-thousands-of-microplastic-particles-into-environment-study-shows|publisher=Plymouth University|access-date=9 October 2016}}{{cite journal | vauthors = I. E. Napper, R. C. Thompson | title = Release of synthetic microplastic plastic fibres from domestic washing machines: Effects of fabric type and washing conditions | journal = Marine Pollution Bulletin | volume = 112 | issue = 1–2 | pages = 39–45 | date = November 2016 | pmid = 27686821 | doi = 10.1016/j.marpolbul.2016.09.025}} [216] => [217] => == Recyklování == [218] => [[Recyklace|Recyklování]] polymerů nabývá na významu, protože výroba plastů se neustále zvyšuje; předppokládá se, že do roku 2060 by se mohla ztrojnásobit.{{Cite web |title=Global plastic waste set to almost triple by 2060, says OECD | url=https://www.oecd.org/environment/global-plastic-waste-set-to-almost-triple-by-2060.htm | access-date=2022-10-15}} Plasty lze recyklovat několika způsoby, například mechanicky nebo chemicky. Jedním z nejvíce recyklovaných plastů je [[recyklace PET lahví|PET]].{{Cite web | title=How to keep a sustainable PET recycling industry in Europe - EPBP - European PET Bottle Platform | url=https://www.epbp.org/ | access-date=2022-10-15}}{{Cite web |title=Which Plastic Can Be Recycled? | url=https://www.plasticsforchange.org/blog/which-plastic-can-be-recycled | access-date=2022-10-15}} Esterové vazby v polyesterech je možné [[hydrolýza|hydrolyzovat]] (v kyselých nebo zásaditých prostředích), [[transesterifikace|methanolyzovat]], či glykolyzovat, díky čemuž jsou tyto polymery vhodné pro chemické recyklování.{{Cite journal | last1=Ghosal | first1=Krishanu | last2=Nayak | first2=Chinmaya | date=2022-02-21 | title=Recent advances in chemical recycling of polyethylene terephthalate waste into value added products for sustainable coating solutions – hope vs. hype | url=https://pubs.rsc.org/en/content/articlelanding/2022/ma/d1ma01112j | journal=Materials Advances |volume=3 |issue=4 |pages=1974–1992 |doi=10.1039/D1MA01112J |issn=2633-5409}} [219] => [220] => Enzymová/biologická recyklace PET může být provedena pomocí několika různých enzymů, například [[PETáza|PETáz]], [[kutináza|kutinázy]], [[esteráza|esteráz]] či [[lipáza|lipáz]].{{Cite journal | last1=Ghosal | first1=Krishanu | last2=Nayak | first2=Chinmaya | date=2022 | title=Recent advances in chemical recycling of polyethylene terephthalate waste into value added products for sustainable coating solutions – hope vs . hype | url=http://xlink.rsc.org/?DOI=D1MA01112J | journal=Materials Advances | volume=3 | issue=4 | pages=1974–1992 |doi=10.1039/D1MA01112J |issn=2633-5409}} PETaázy mohou také rozkládat jiné syntetické polyestery, například [[polybutylentereftalát]], obsahující obdobné esterové vazby.{{Cite journal | last1=Wagner-Egea | first1=Paula | last2=Tosi | first2=Virginia | last3=Wang |first3=Ping |last4=Grey |first4=Carl |last5=Zhang |first5=Baozhong |last6=Linares-Pastén |first6=Javier A. | date=January 2021 | title=Assessment of IsPETase-Assisted Depolymerization of Terephthalate Aromatic Polyesters and the Effect of the Thioredoxin Fusion Domain | journal=Applied Sciences | volume=11 | issue=18 | pages=8315 | doi=10.3390/app11188315 | issn=2076-3417}} [221] => [222] => == Odkazy == [223] => [224] => === Reference === [225] => {{Překlad | jazyk = en | článek = Polyester | revize = 1126741680}} [226] => [227] => === Související články === [228] => * [[Epoxidová pryskyřice]] [229] => * [[Glycerinftalát]] [230] => * [[Mikrovlákna]] [231] => * [[Oligoestery]] [232] => * [[Polyamidy]] [233] => * [[Viskózová vkákna]] [234] => [235] => === Externí odkazy === [236] => * {{Commonscat}} [237] => * [http://pubs.acs.org/doi/abs/10.1021/ma301178k Lipázová polyesterifikace] [238] => [239] => {{Autoritní data}} [240] => [241] => [[Kategorie:Polyestery| ]] [242] => [[Kategorie:Estery karboxylových kyselin]] [243] => [[Kategorie:Obalové materiály]] [244] => [[Kategorie:Termoplasty]] [245] => [[Kategorie:Termosety]] [246] => [[Kategorie:Dielektrika]] [] => )
good wiki

Polyestery

Esterová skupina (vyznačená modře) v molekule polyesteru Polyestery jsou polymery složené z monomerů obsahujících esterové funkční skupiny. Nejrozšířenější látkou z této skupiny je polyethylentereftalát (PET).

More about us

About

Expert Team

Vivamus eget neque lacus. Pellentesque egauris ex.

Award winning agency

Lorem ipsum, dolor sit amet consectetur elitorceat .

10 Year Exp.

Pellen tesque eget, mauris lorem iupsum neque lacus.

You might be interested in

,'hydrolýza','sklolaminát','Soubor:Polyester formation via transesterification.svg','fenoly','monomer','polymerizace s otevíráním kruhu','polyethylen','katalyzátor','polyethylentereftalát','aromaticita','polypropylen','anhydridy karboxylových kyselin'

Aromaticita

Fenoly

Hydrolýza

Katalyzátor

Monomer

Polyethylen

Polyethylentereftalát

Polypropylen

Polypropylen (PP) je termoplastický polymer, který je široce používán v různých průmyslových aplikacích pro svou vysokou pevnost, tvrdost a chemickou odolnost.

Sklolaminát