Polyethylenterephthalat (PET) prüfen und charakterisieren

Polyethylenterephthalat (PET) ist ein thermoplastischer Polyester, der unter anderem für Verpackungen, Folien, Fasern und technische Bauteile eingesetzt wird. Seine Eigenschaften werden wesentlich durch den strukturellen Zustand, die Kristallinität, Orientierung und thermische Vorgeschichte beeinflusst.

Die Polymer Service GmbH Merseburg untersucht PET-Werkstoffe, Halbzeuge, Folien und Bauteile mit werkstoffanalytischen und mechanischen Prüfverfahren. Typische Fragestellungen sind die Bestimmung von Werkstoffkennwerten, Material- und Chargenvergleiche, die Untersuchung von Verarbeitungseinflüssen sowie die Analyse von Schadensfällen.

 

 

PE Kunststoff

Eigenschaften von PET

PET kann abhängig von Verarbeitung und Abkühlbedingungen amorph oder teilkristallin vorliegen. Der jeweilige Strukturzustand beeinflusst unter anderem mechanische und thermische Eigenschaften, Transparenz und Dimensionsstabilität.

Eine Besonderheit ist die Empfindlichkeit von PET gegenüber Feuchtigkeit bei der Schmelzeverarbeitung. Bei erhöhten Temperaturen kann Wasser einen hydrolytischen Abbau der Polymerketten begünstigen. Eine ausreichende Trocknung vor der Verarbeitung ist deshalb von besonderer Bedeutung.

 

 

Prüfung und Analyse von PET

Je nach Fragestellung können thermische, spektroskopische und mechanische Untersuchungen miteinander kombiniert werden. Damit lassen sich PET-Werkstoffe charakterisieren und Unterschiede zwischen Ausgangsmaterial, verarbeitetem Material, unterschiedlichen Chargen oder beanspruchten Bauteilen untersuchen.

 

Thermische Analyse mittels DSC

Die Dynamische Differenzkalorimetrie (DSC) ermöglicht die Untersuchung von Glasübergang, Kaltkristallisation, Schmelzverhalten und Kristallisation von PET. Charakteristische Temperaturen und Enthalpien liefern Informationen über den thermischen und strukturellen Zustand einer Probe. DSC eignet sich beispielsweise zum Vergleich unterschiedlicher Materialien, Chargen oder Verarbeitungszustände.

 

 

Spektroskopische Untersuchung mittels FTIR

Die Infrarotspektroskopie (FTIR) wird zur Identifikation und vergleichenden Untersuchung von Kunststoffen eingesetzt. Bei PET können beispielsweise unbekannte Proben identifiziert oder Unterschiede zwischen Referenz- und Vergleichsproben untersucht werden. In Verbindung mit weiteren Verfahren lassen sich damit auch Fragestellungen zu Materialveränderungen, Verunreinigungen oder Schadensfällen bearbeiten.

 

 

Mechanische Eigenschaften

Mechanische Prüfungen liefern Kennwerte zum Verhalten von PET unter definierten Belastungen. Im Zugversuch können beispielsweise Elastizitätsmodul, Festigkeit und Dehnungseigenschaften bestimmt werden. Bei Folien und anderen orientierten Produkten muss die Entnahmerichtung der Prüfkörper berücksichtigt werden, da sich die Eigenschaften in unterschiedlichen Materialrichtungen unterscheiden können.

 

 

Verarbeitung, Alterung und Recycling

Feuchtigkeit, thermische Belastung und Verarbeitungsbedingungen können den Zustand von PET verändern. Bei Rezyklaten kommen Einflüsse aus vorherigen Verarbeitungszyklen und mögliche Materialvermischungen hinzu.Für vergleichende Untersuchungen können beispielsweise Ausgangsmaterial und verarbeitetes Material, Neuware und Rezyklat oder unterschiedliche Produktionschargen gegenübergestellt werden. DSC, FTIR und mechanische Prüfungen erfassen dabei unterschiedliche Aspekte des Materialzustands.

 

 

PE Kunststoff

Schadensanalyse an PET-Bauteilen

Bei Schäden an PET-Produkten können Werkstoff, Verarbeitung, Bauteilgeometrie und Einsatzbedingungen eine Rolle spielen. Abhängig vom Schadensbild können mikroskopische, spektroskopische, thermische und mechanische Untersuchungen kombiniert werden.Besonders aussagekräftig ist häufig der Vergleich eines geschädigten Bereichs mit ungeschädigtem Material oder einer geeigneten Referenzprobe. Ziel ist es, messbare Unterschiede zu erkennen und mögliche Schadensursachen einzugrenzen.

 

 

Auswahl geeigneter Prüfverfahren

Welche Untersuchungen sinnvoll sind, hängt von der technischen Fragestellung und dem verfügbaren Probenmaterial ab. Angaben zu Werkstoff, Verarbeitung, Anwendung und beobachteter Auffälligkeit sowie vorhandene Referenzproben erleichtern die Auswahl geeigneter Prüfverfahren. Sind ergänzende Untersuchungen erforderlich, die nicht bei Polymer Service Merseburg durchgeführt werden, können diese in Abstimmung mit dem Auftraggeber durch spezialisierte Partner ergänzt und in die Bewertung einbezogen werden.

 

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Häufige Fragen zur Prüfung von PET

Warum muss PET vor der Verarbeitung getrocknet werden?

PET kann Feuchtigkeit aufnehmen. Bei der Schmelzeverarbeitung kann Wasser den hydrolytischen Abbau der Polymerketten begünstigen und dadurch die Eigenschaften des Materials verändern.

 

 

Was kann mit DSC an PET untersucht werden?

Mittels DSC können Glasübergang, Kaltkristallisation, Schmelzen und Kristallisation untersucht werden. Die Ergebnisse liefern Informationen über den thermischen und strukturellen Zustand des Materials und eignen sich insbesondere für vergleichende Untersuchungen.

 

Können auch PET-Rezyklate und Bauteile untersucht werden?

Ja. Neben Ausgangsmaterialien können auch Rezyklate, Folien, Halbzeuge und Bauteile untersucht und mit Referenzmaterial verglichen werden. Welche Prüfverfahren geeignet sind, hängt von der jeweiligen Fragestellung und dem verfügbaren Probenmaterial ab.