Celluloseacetatbutyrat

Celluloseacetatbutyrat (CAB) ist ein Biopolymer, das auf Cellulose basiert. Es ist wie Celluloseacetat und Cellulosepropionat ein Ester der Cellulose mit aliphatischen Carbonsäuren. Während bei Celluloseacetat die Veresterung nur durch Essigsäure stattfindet, beträgt hier der Essigsäureanteil im CAB circa ein Drittel, circa zwei Drittel stellt gebundene Buttersäure dar, ein Teil der Hydroxygruppen liegt weiter frei vor.

Schematische (vereinfachte) Formelpräsentation aus der Polymerkette von Celluloseacetatbutyrat mit einem Acetylrest ( blau markiert) aus Essigsäure und zwei weiteren Acylresten ( grün markiert), die sich von der Buttersäure ableiten. Die Verteilung der Esterfunktionen kann innerhalb der Polymerkette schwanken.

Geschichte

Der industriell gefertigte Kunststoff Celluloseacetatbutyrat wurde 1938 von Kodak entwickelt.

Herstellung

Die Herstellung erfolgt durch Veresterung von Cellulose mit einem Gemisch der Anhydride von Essigsäure und Buttersäure.

Eigenschaften

Celluloseacetatbutyrat hat eine im Vergleich zu Celluloseacetat und Cellulosepropionat eine relativ niedrige Dichte sowie eine hohe Festigkeit, Härte und Zähigkeit. Es ist formstabil im Temperaturbereich von −45 °C bis 115 °C und besitzt eine hohe Temperatur- und UV-Beständigkeit. Ebenfalls im Vergleich zu den genannten Kunststoffen ist die Wasseraufnahme gering.

Formteile aus CAB-Formmassen weisen einen charakteristischen Geruch auf, der z. T. überdeckbar ist.

Der Kunststoff wird für die Produktion vor allem als staubfreies Granulat oder feines Pulver verwendet, das sowohl zum Extrudieren als auch zum Spritzgießen geeignet ist. Spritzgussmasse kann zudem durch Glasfasern verstärkt sein. Die Farbe des Kunststoffes kann sowohl gedeckt in allen Farben als auch transparent oder transluzent durchscheinend sein. Weitere Lieferformen sind Beschichtungspulver sowie Halbzeuge in Form von Rohren, Tafeln, Folien und Profilen.

Anwendungen

Das Anwendungsspektrum des Celluloseacetatbutyrats ist sehr groß und umfasst fast alle Bereiche, in denen Kunststoffe eingesetzt werden. Es reicht von Griffbeschichtungen (z. B. Griffschalen der Schweizer Taschenmesser) über Klarsichtkuppeln, Spielzeuge, Kabelrohre, explosionssichere Scheiben, Fahrzeugleuchten, Automobilzubehör, Kontaktlinsen, Brillen und Büromaschinen bis hin zu Folien und Verpackungsmaterial. Bekannte Handelsnamen sind Cellidor, Tenex und Tenite.

Toxikologie

Celluloseacetatbutyrat ist wie Cellulose ein Biopolymer und weist daher eine hohe Biokompatibilität auf, es sind keine toxischen Eigenschaften in Bezug auf den Menschen bekannt.

Heutzutage wird CAB vor allem in der Galenik und der pharmazeutischen Forschung eingesetzt.

Literatur

• P. Eyerer, P. Elsner, T. Hirth (Hrsg.): Die Kunststoffe und ihre Eigenschaften. 6. Auflage, Springer, Heidelberg 2005, Seiten 1474–1477, ISBN 3-540-21410-0.

Einzelnachweise

1. Karlheinz Biederbick: Kunststoffe, Vogel-Verlag, 4. Auflage, 1977, S. 170, ISBN 3-8023-0010-6.
2. Polysaccharide. Springer Berlin Heidelberg, Berlin, Heidelberg 1985, ISBN 978-3-540-13931-7, doi:10.1007/978-3-642-70099-6 (springer.com [abgerufen am 23. Juni 2019]). 
3. Dieter Klemm, Brigitte Heublein, Hans-Peter Fink, Andreas Bohn: Cellulose: faszinierendes Biopolymer und nachhaltiger Rohstoff. In: Angewandte Chemie. Band 117, Nr. 22, 30. Mai 2005, ISSN 0044-8249, S. 3422–3458, doi:10.1002/ange.200460587 (wiley.com [abgerufen am 23. Juni 2019]). 
4. Hans Domininghaus: Kunststoffe - Eigenschaften und Anwendungen. Hrsg.: Peter Elsner, Peter Eyerer, Thomas Hirth. 7. Auflage. Springer, Berlin / Heidelberg / New York 2008, ISBN 978-3-540-72401-8, S. 1332. 
5. Tenite™, Herstellerinfo Eastman (engl. eingesehen am 10. Mai 2012).
6. Xiaoyun Qiu, Shuwen Hu: “Smart” Materials Based on Cellulose: A Review of the Preparations, Properties, and Applications. In: Materials. Band 6, Nr. 3, 28. Februar 2013, ISSN 1996-1944, S. 738–781, doi:10.3390/ma6030738 (mdpi.com [abgerufen am 23. Juni 2019]).