Wie man Labor-Kunststoffartikel mit der richtigen chemischen Kompatibilität auswählt
Dieser Artikel gibt einen Überblick zu den gängigsten Arten von Kunststoffen, die in der Laborumgebung verwendet werden. Um sicherzustellen, dass die Laborartikel die richtige chemische Kompatibilität von Kunststoffen besitzen, werden nach einer Zusammenfassung die wichtigsten Eigenschaften für jeden Typ beschrieben sowie Hinweise gegeben, für welche Stoffe sie am besten und am wenigsten geeignet sind.
Polypropylen (PP)
Polypropylen, oft mit PP abgekürzt, ist ein durchscheinendes, starres Polymer, welches Temperaturen zwischen -20 und +135 °C standhält. Aufgrund seiner Robustheit wird es in der Regel für die Herstellung von vielen allgemeinen Laborartikeln wie Bechern, Flaschen, Krügen und Zylindern verwendet. Aus PP hergestellte Gegenstände sind bei 121 °C autoklavierbar und können somit sterilisiert werden. Zudem können Flaschen und Behälter aus PP verwendet werden, um deren Inhalt zu sterilisieren.
Das Material weist eine ausgezeichnete chemische Beständigkeit gegenüber verschiedener Substanzen, darunter mehrere Säuren wie Salicyl-, Schwefel- sowie auch Salzsäure in mäßiger Konzentration, auf. Für etliche andere Substanzen ist es jedoch ungeeignet, so z. B. Toluol, Aceton, Nitrobenzol und Benzol.
Polytetrafluorethylen (PTFE)
Polytetrafluorethylen, oft mit PTFE abgekürzt, ist ein undurchsichtiges, starres Polymer mit einem viel größeren Arbeitstemperaturbereich als alle anderen Kunststoffe. Es kann zwischen -200 und +260 °C eingesetzt werden. Zudem verfügt es über eine unübertroffene Beständigkeit gegen fast alle Chemikalien und ist daher ein ideales Material für die anspruchsvollsten Benutzeranwendungen. Normalerweise werden Flaschen, Becher und Rührer für anspruchsvollere Laboranwendungen aus diesem Material hergestellt.
"Kunststoffwaren werden in einer Vielzahl von Laborprozessen benötigt. Ein Verständnis der chemischen Kompatibilität der Kunststoffe – ihre physikalischen Eigenschaften und wie sich diese in Berührung mit den Chemikalien auf die Kompatibilität auswirkt – ist wesentlich.“
Polyfluoroalkoxy (PFA)
Polyfluoralkoxy, oft abgekürzt als PFA, ist eine durchscheinende, flexible Form von PTFE. Es besitzt dieselben guten Eigenschaften wie das oben genannte PTFE. Mit seiner Transparenz und Flexibilität ist es jedoch ideal für die Herstellung von Flaschen, die typischerweise für die Spurenmetallanalyse verwendet werden.
Polyethylen niederer Dichte (LDPE)
Polyethylen niederer Dichte, oft abgekürzt als LDPE, ist ein durchscheinendes, biegsames Polymer mit einem eingeschränkten Temperaturbereich zwischen -50 und +80 °C, der es für das Autoklavieren ungeeignet macht. Dank seiner Flexibilität sind die aus ihm hergestellten Produkte praktisch unzerbrechlich. Es ist ideal für den Einsatz in Bereichen, in denen ein flexibles Produkt benötigt wird, wie z. B. für Spritzflaschen und andere ähnliche Spenderflaschen. Die Beständigkeit gegenüber den meisten Chemikalien ist gut. Jedoch ist es für etliche Substanzen nicht geeignet, darunter Hexan und Benzol.
Polyethylen mit hoher Dichte (HDPE)
High Density Polyethylene, oft abgekürzt als HDPE, ist ein durchscheinendes Polymer, welches im Gegensatz zu LDPE eine wesentlich höhere Steifigkeit besitzt. Es ist für den Einsatz bei Temperaturen zwischen -100 und +120 °C geeignet und kann wie Kunststoffprodukte aus LDPE nicht autoklaviert werden. Eine gute chemische Beständigkeit sowie eine gute Widerstandsfähigkeit durch eine hohe Zugfestigkeit zeichnen diesen Kunststoff aus. Es wird häufig für Flaschen, die eine feste Struktur erfordern, verwendet.
Polymethylmethacrylat (PMMA), Acryl
Polymethylmethacrylat, oft abgekürzt als PMMA und auch als Acryl bekannt, ist ein transparentes, starres Polymer, was nur einem engen Temperaturbereich zwischen -60 und +50 °C unterliegen und nicht autoklaviert werden kann. Es ist nur mäßig chemikalienbeständig (z. B. nicht geeignet für Butylacetat und Aceton), aber sehr widerstandsfähig. In der Regel findet es Verwendung für Strahlenschutzschilder, bei denen sowohl eine ausgezeichnete Sichtbarkeit als auch Schutz erforderlich sind.
Polymethylpenten (PMP/TPX)
Polymethylpenten, oft abgekürzt als PMP oder TPX, ist ein transparentes, starres Polymer. Eine geringe Dichte und eine hohe Durchsichtigkeit zeichnen es aus. Häufig wird PMP zur Herstellung von Kunststoff-Laborartikeln wie Bechergläsern und Zylindern verwendet, bei denen eine hohe Durchsichtigkeit sehr nützlich ist. Es hält Temperaturen zwischen -180 und +145 °C stand und kann bei 121 °C autoklaviert werden. Seine chemische Beständigkeit ist gut bis ausgezeichnet, obwohl bei einer Reihe von Substanzen wie Benzol Vorsicht geboten ist.
Polystyrol (PS)
Polystyrol, oft mit PS abgekürzt, ist ein transparentes, starres Polymer. Mit einem engen Temperaturbereich zwischen -40 und +90 °C, kann dieser Kunststoff nicht autoklaviert werden und ist von Natur aus spröde. Mit seiner ausgezeichneten Durchsichtigkeit wird es häufig zur Herstellung von medizinischen Behältern und Tuben verwendet, bei denen es wichtig ist, den Inhalt zu sehen. PS ist nur mäßig chemikalienbeständig. Es kann jedoch mit bestimmten Säuren, einschließlich Schwefelsäure niedriger Konzentration, verwendet werden.
Polycarbonat (PC)
Polycarbonat, oft mit PC abgekürzt, ist ein durchsichtiges, steifes Polymer mit einem breiten Temperaturbereich zwischen -135 und +135 °C, das sich somit zum Autoklavieren bei 121 °C eignet. Es besitzt eine hohe Schlagzähigkeit und wird daher in der Regel für Schutzschilder und andere Schutzausrüstungen verwendet. Allerdings ist Vorsicht geboten, wenn dieses Polymer mit vielen Substanzen in Berührung kommt, da es nur eine mäßige chemische Beständigkeit aufweist. So kann es z. B. nicht mit hochkonzentrierter Schwefelsäure oder Aceton verwendet werden.
Polyvinylchlorid (PVC)
Polyvinylchlorid, oft abgekürzt als PVC, ist ein Polymer mit einem der engsten Temperaturbereiche, zwischen -25 und +70 °C, die man bei Kunststoffartikeln für das Labor findet. Es ist daher nicht autoklavierbar. PVC weist eine mäßige chemische Beständigkeit auf und kann entweder hart oder flexibel, farbig oder klar sein. Typischerweise wird es für allgemeine, alltägliche Laborprodukte wie Tabletts und Tröge verwendet.
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