بوليستر

تشمل البوليسترات الموجودة في الطبيعة مكون الكيوتين الموجود في طبقة الكيوتيكل النباتية ، والذي يتكون من أحماض أوميغا هيدروكسي ومشتقاتها، المرتبطة بروابط إسترية ، لتشكيل بوليمرات بوليستر ذات أحجام غير محددة. كما تنتج أنواع من النحل من جنس كوليتس البوليسترات ، حيث تفرز بطانة بوليسترية تشبه السيلوفان لخلايا حضنتها تحت الأرض ^{[ 5 ]،} مما أكسبها لقب "نحل البوليستر". ^{[ 6 ]}

تتألف عائلة البوليسترات الاصطناعية من ^{[ 1 ]}

• تُعدّ البوليسترات الأليفاتية الخطية ذات الوزن الجزيئي العالي ( Mn > 10000) بوليمرات شبه بلورية منخفضة الانصهار (درجة انصهار  40-80 درجة مئوية) وتتميز بخصائص ميكانيكية ضعيفة نسبيًا. _ومع  ذلك، فإن قابليتها للتحلل الذاتي، الناتجة عن عدم استقرارها عند التحلل المائي، تجعلها مناسبة للتطبيقات التي يُؤخذ فيها التأثير البيئي المحتمل بعين الاعتبار، مثل التغليف، والمنتجات ذات الاستخدام الواحد، وأغشية التغطية الزراعية ^{[ 7 ]} ، أو في التطبيقات الطبية الحيوية والصيدلانية ^{[ 8 ] .}
• تُستخدم البوليسترات الخطية الأليفاتية ذات الكتلة المولية المنخفضة ( M _n < 10000) ذات النهايات الهيدروكسيلية كجزيئات ضخمة لإنتاج البولي يوريثان.
• تُستخدم البوليسترات المتفرعة للغاية كمعدلات للخواص الريولوجية في اللدائن الحرارية أو كعوامل ربط متقاطع في الطلاءات ^{[ 9 ]} نظرًا للزوجة المنخفضة بشكل خاص، وقابلية الذوبان الجيدة، والوظائف العالية ^{[ 10 ].}
• تُعد البوليسترات الأليفاتية العطرية، بما في ذلك بولي (إيثيلين تيريفثالات) (PET) وبولي (بيوتيلين تيريفثالات) (PBT) وبولي (هيكساميثيلين تيريفثالات) (PHT) وبولي (بروبيلين تيريفثالات) (PTT، سورونا) وما إلى ذلك، مواد شبه بلورية عالية الانصهار (درجة انصهار  160-280  درجة مئوية) والتي استفادت من اللدائن الحرارية الهندسية والألياف والأغشية.
• تتميز البوليمرات المشتركة الخطية العطرية بالكامل بخصائص ميكانيكية فائقة ومقاومة للحرارة، وتستخدم في عدد من التطبيقات عالية الأداء.
• تُصنع البوليسترات غير المشبعة من كحولات متعددة الوظائف وأحماض ثنائية القاعدة غير مشبعة، ثم تُربط بروابط متقاطعة. وتُستخدم هذه البوليسترات كمواد أساسية في المواد المركبة. أما راتنجات الألكيد، فتُصنع من كحولات متعددة الوظائف وأحماض دهنية، وتُستخدم على نطاق واسع في صناعات الطلاء والمواد المركبة لقدرتها على الربط المتقاطع في وجود الأكسجين. كما توجد بوليسترات شبيهة بالمطاط تُسمى مطاطات البوليستر الحرارية (TPEE). أما البوليسترات غير المشبعة (UPR) فهي راتنجات متصلبة حراريًا ، وتُستخدم في حالتها السائلة كمواد صب ، وفي مركبات قولبة الصفائح ، وراتنجات تغليف الألياف الزجاجية ، وفي حشوات هياكل السيارات غير المعدنية. كما تُستخدم أيضًا كمصفوفة بوليمرية متصلبة حراريًا في الألياف الزجاجية المُشربة مسبقًا (pre-pregs) . وتجد البوليسترات غير المشبعة المُدعمة بالألياف الزجاجية تطبيقات واسعة في هياكل اليخوت وأجزاء هياكل السيارات.

بحسب التركيب الكيميائي، يمكن أن يكون البوليستر مادة لدنة حرارياً أو مادة متصلبة حرارياً . توجد أيضاً راتنجات بوليستر تُصلَّب بمواد مُصلِّبة؛ إلا أن أكثر أنواع البوليستر شيوعاً هي المواد اللدنة حرارياً. ^{[ 11 ]} تتفاعل مجموعة الهيدروكسيل (OH) مع مركب وظيفي من الإيزوسيانات في نظام ثنائي المكونات، مُنتجةً طبقات طلاء يمكن تلوينها اختيارياً. قد يتغير شكل البوليستر، باعتباره مادة لدنة حرارياً، بعد تعرضه للحرارة. ورغم قابليته للاشتعال عند درجات الحرارة العالية، إلا أن البوليستر يميل إلى الانكماش بعيداً عن اللهب وينطفئ ذاتياً عند اشتعاله. تتميز ألياف البوليستر بمتانة عالية ومعامل مرونة مرتفع ، فضلاً عن انخفاض امتصاصها للماء وانكماشها الطفيف مقارنةً بالألياف الصناعية الأخرى.

تؤدي زيادة الأجزاء العطرية في البوليسترات إلى زيادة درجة حرارة التحول الزجاجي ، ودرجة حرارة الانصهار، والثبات الحراري ، والثبات الكيميائي، ومقاومة المذيبات.

يمكن أن تكون البوليسترات أيضًا بوليمرات قليلة الوحدات ذات نهايات وظيفية مثل بولي كابرولاكتون ديول (PCL) وبولي إيثيلين أديبات ديول (PEA). ثم تُستخدم هذه البوليمرات كبوليمرات أولية .

تُعرف البوليمرات المستقرة حراريًا، والتي تتميز عمومًا بنسبة عالية من المركبات العطرية ، باسم البلاستيك عالي الأداء . يقارن هذا التصنيف التطبيقي هذه البوليمرات بالبلاستيك الهندسي والبلاستيك التجاري . تُحدد درجة حرارة التشغيل المستمر للبلاستيك عالي الأداء عادةً بأنها أعلى من 150  درجة مئوية، ^{[ 12 ]} بينما يُعرَّف البلاستيك الهندسي (مثل البولي أميد أو البولي كربونات) غالبًا بأنه بلاستيك حراري يحتفظ بخصائصه فوق 100  درجة مئوية. ^{[ 13 ]} أما البلاستيك التجاري (مثل البولي إيثيلين أو البولي بروبيلين) فيُعاني من قيود أكبر في هذا الصدد، ولكنه يُصنع بكميات كبيرة وبتكلفة منخفضة.

تحتوي بولي (إستر إيميدات ) على مجموعة إيميد عطرية في الوحدة المتكررة، وتتميز البوليمرات القائمة على الإيميد بنسبة عالية من البنى العطرية في السلسلة الرئيسية، وتنتمي إلى فئة البوليمرات المستقرة حراريًا. تحتوي هذه البوليمرات على بنى تمنحها درجات انصهار عالية، ومقاومة للتدهور التأكسدي، وثباتًا تجاه الإشعاع والكواشف الكيميائية. من بين البوليمرات المستقرة حراريًا ذات الأهمية التجارية: البولي إيميدات ، والبولي سلفونات ، والبولي إيثر كيتونات ، والبولي بنزيميدازولات . وتُعد البولي إيميدات الأكثر استخدامًا من بينها. ^{[ 14 ]} كما تُؤدي بنى هذه البوليمرات إلى ضعف خصائص المعالجة، ولا سيما ارتفاع درجة الانصهار وانخفاض الذوبان. وتستند هذه الخصائص تحديدًا إلى النسبة العالية من ذرات الكربون العطرية في هيكل البوليمر، مما يُكسبه صلابة معينة. ^{[ 15 ]} تشمل طرق تحسين قابلية المعالجة دمج فواصل مرنة في السلسلة الرئيسية، أو ربط مجموعات طرفية مستقرة، أو دمج هياكل غير متناظرة. تشمل الفواصل المرنة، على سبيل المثال، الإيثر أو سداسي فلورو إيزوبروبيليدين، أو الكربونيل أو المجموعات الأليفاتية مثل الإيزوبروبيليدين؛ تسمح هذه المجموعات بدوران الروابط بين الحلقات العطرية. أما الهياكل الأقل تناظرًا، على سبيل المثال، تلك القائمة على مونومرات مرتبطة بروابط ميتا أو أورثو ، فتُحدث اضطرابًا بنيويًا، مما يقلل من التبلور. ^{[ 4 ]}

إن ضعف قابلية معالجة البوليمرات العطرية بشكل عام (على سبيل المثال، نقطة انصهار عالية وقابلية ذوبان منخفضة) يحد أيضًا من الخيارات المتاحة للتخليق وقد يتطلب مذيبات مشتركة قوية مانحة للإلكترونات مثل HFIP أو TFA للتحليل (مثل مطيافية الرنين النووي المغناطيسي ^1H ) والتي يمكن أن تؤدي بدورها إلى مزيد من القيود العملية.

بعد المرحلة الأولى من إنتاج البوليمر في الحالة المنصهرة، ينقسم المنتج إلى مجالين رئيسيين للتطبيقات، وهما تطبيقات النسيج وتطبيقات التغليف. يوضح الجدول التالي التطبيقات الرئيسية للبوليستر في مجالي النسيج والتغليف.

الاختصارات:

PSF

ألياف البوليستر الأساسية

بوي

خيوط موجهة جزئياً

DTY

خيوط صوفية مسحوبة ذات ملمس مميز

إدارة الإطفاء

خيوط مسحوبة بالكامل

CSD

مشروب غازي

أ-بيت

غشاء بولي إيثيلين تيريفثالات غير متبلور

بو-بيت

غشاء بولي إيثيلين تيريفثالات ثنائي المحور

يتم استخدام شريحة سوقية صغيرة مماثلة (أقل بكثير من مليون طن/سنة) من البوليستر لإنتاج البلاستيك الهندسي والمركزات اللونية .

لإنتاج مصهور البوليستر بكفاءة عالية، تتجه عمليات المعالجة عالية الإنتاجية، مثل الألياف الأساسية (50-300 طن/يوم لكل خط غزل) أو POY/FDY (حتى 600 طن/يوم موزعة على حوالي 10 آلات غزل)، نحو التكامل الرأسي المباشر. وهذا يعني تحويل مصهور البوليمر مباشرةً إلى ألياف أو خيوط نسيجية دون الحاجة إلى عملية التكوير . ويُعدّ التكامل الرأسي الكامل هو الأساس عندما يُنتج البوليستر في موقع واحد بدءًا من النفط الخام أو منتجات التقطير ، وذلك عبر سلسلة من المراحل: النفط ← البنزين ← الباراكسيلين ← حمض التريفثاليك ← مصهور البولي إيثيلين تيريفثالات ← الألياف/الخيوط أو راتنجات الزجاجات. وتُطبّق هذه العمليات المتكاملة حاليًا في مواقع إنتاج واحدة، مع إمكانية فصلها جزئيًا. وكانت شركة إيستمان كيميكالز أول من طرح فكرة إغلاق سلسلة الإنتاج من الباراكسيلين إلى راتنج البولي إيثيلين تيريفثالات من خلال عملية INTEGREX. وتتجاوز طاقة مواقع الإنتاج المتكاملة رأسيًا 1000 طن/يوم، ويمكن أن تصل بسهولة إلى 2500 طن/يوم.

إلى جانب وحدات المعالجة الكبيرة المذكورة آنفًا لإنتاج الألياف الأساسية أو الخيوط، توجد عشرات الآلاف من مصانع المعالجة الصغيرة والمتناهية الصغر، ما يعني أن البوليستر يُعالج ويُعاد تدويره في أكثر من 10000 مصنع حول العالم. هذا دون احتساب جميع الشركات العاملة في قطاع التوريد، بدءًا من هندسة وتصنيع الآلات وصولًا إلى المواد المضافة الخاصة والمثبتات والألوان. إنه مجمع صناعي ضخم، ولا يزال ينمو بنسبة تتراوح بين 4 و8% سنويًا، بحسب المنطقة الجغرافية.

عملية تبادل الإسترات : تتكثف جزيئة قليلة الوحدات ذات نهاية كحولية مع جزيئة قليلة الوحدات ذات نهاية إسترية لتكوين رابطة إسترية، مع فقدان جزيئة كحول. R و R' هما سلسلتا الجزيئة قليلة الوحدات، و R'' هي وحدة قابلة للتضحية مثل مجموعة الميثيل ( الميثانول هو الناتج الثانوي لتفاعل الإسترة).

يُستخدم مصطلح " تبادل الإسترات " عادةً لوصف تفاعلات تبادل الهيدروكسي-إستر، والكربوكسي-إستر، والإستر-إستر. يتميز تفاعل تبادل الهيدروكسي-إستر بأعلى معدل تفاعل، ويُستخدم لإنتاج العديد من البوليسترات العطرية-الأليفاتية والعطرية بالكامل. ^{[ 4 ]} يُعد التخليق القائم على تبادل الإسترات مفيدًا بشكل خاص عند استخدام أحماض ثنائية الكربوكسيل ذات درجة انصهار عالية وقليلة الذوبان. بالإضافة إلى ذلك، فإن الكحولات، كناتج تكثيف، أكثر تطايرًا، وبالتالي يسهل إزالتها من الماء. ^{[ 18 ]}

يُعدّ التخليق بالصهر عند درجة حرارة عالية بين ثنائي أسيتات ثنائي الفينول والأحماض ثنائية الكربوكسيل العطرية، أو بالعكس بين ثنائي الفينول وإسترات ثنائي فينيل الأحماض ثنائية الكربوكسيل العطرية (التي تُجرى عند درجة حرارة تتراوح بين 220 و320  درجة مئوية عند إطلاق حمض الأسيتيك)، إلى جانب التخليق القائم على كلوريد الأسيل، الطريقة المفضلة لإنتاج البوليسترات العطرية بالكامل. ^{[ 4 ]}

في عملية الأسيلة ، يبدأ الحمض على شكل كلوريد أسيل ، وبالتالي فإن عملية التكثيف المتعدد تحدث مع انبعاث حمض الهيدروكلوريك (HCl) بدلاً من الماء.

يُستخدم تفاعل ثنائي كلوريد الأسيل مع الكحولات أو المركبات الفينولية على نطاق واسع في تصنيع البوليستر، وقد خُصصت له العديد من المراجعات والفصول في الكتب. ^{[4] [ 19 ] [} 20 ^{] [ 21 ] يُجرى هذا التفاعل عند} درجات حرارة أقل من تلك المستخدمة في طرق التوازن؛ ومن أنواعه الممكنة: تكثيف المحلول عند درجات حرارة عالية، والتفاعلات المحفزة بالأمينات، والتفاعلات البينية. إضافةً إلى ذلك، يُعد استخدام عوامل التنشيط من طرق عدم التوازن. تتميز ثوابت التوازن لتكثيف كلوريد الأسيل، الذي ينتج عنه الأريلات ومتعددات الأريلات، بقيم عالية جدًا، حيث تبلغ 4.3 × 10³ ^و 4.7 × ^10³ على التوالي. ولذلك، يُشار إلى هذا التفاعل غالبًا باسم "بلسترة غير متوازنة". على الرغم من أن التخليق القائم على كلوريد الأسيل موضوعٌ لتقارير منشورة في براءات الاختراع، فمن غير المرجح أن يُستخدم هذا التفاعل على نطاق الإنتاج. ^{[ 22 ]} وتُحدّ من هذه الطريقة التكلفة العالية لثنائي كلوريد الحمض، وحساسيته للتحلل المائي، وحدوث تفاعلات جانبية. ^{[ 23 ]}

ينتج عن تفاعل  ثنائي كلوريد الأسيل مع ثنائي الكحول عند درجات حرارة عالية (من 100 إلى أكثر من 300 درجة مئوية) البوليستر وكلوريد الهيدروجين. في ظل هذه الدرجات الحرارية المرتفعة نسبيًا، يسير التفاعل بسرعة دون الحاجة إلى عامل مساعد: ^{[ 21 ]}

يمكن متابعة تحول التفاعل عن طريق معايرة كلوريد الهيدروجين الناتج. وقد وُصفت مجموعة واسعة من المذيبات، بما في ذلك البنزينات المكلورة (مثل ثنائي كلورو البنزين)، والنفثالينات المكلورة، أو ثنائي الفينيل، بالإضافة إلى المركبات العطرية غير المكلورة مثل ثلاثي فينيل، وبنزوفينونات، أو ثنائي بنزيل بنزين. كما طُبّق التفاعل بنجاح في تحضير بوليمرات عالية التبلور وقليلة الذوبان، والتي تتطلب درجات حرارة عالية للحفاظ عليها في المحلول (على الأقل حتى الوصول إلى وزن جزيئي مرتفع بما فيه الكفاية). ^{[ 23 ]}

في تفاعل قائم على كلوريد الأسيل عند السطح البيني، يُذاب الكحول (عادةً ما يكون فينولًا) على شكل ألكوكسيد في محلول مائي لهيدروكسيد الصوديوم ، ويُذاب كلوريد الأسيل في مذيب عضوي غير قابل للامتزاج بالماء مثل ثنائي كلورو الميثان أو الكلوروبنزين أو الهكسان ، ويحدث التفاعل عند السطح البيني مع التحريك عالي السرعة بالقرب من درجة حرارة الغرفة. ^{[ 21 ]}

تُستخدم هذه الطريقة لإنتاج البولي أريلات (البوليسترات القائمة على ثنائي الفينولات)، والبولي أميدات ، والبولي كربونات ، وبولي (ثيوكربونات) ، وغيرها. ونظرًا لأن الوزن الجزيئي للمنتج الناتج عن التخليق في درجات حرارة عالية قد يتأثر سلبًا بالتفاعلات الجانبية، يتم التغلب على هذه المشكلة باستخدام درجات حرارة معتدلة للتكثيف البيني. تُطبق هذه الطريقة في الإنتاج التجاري للبولي أريلات القائمة على ثنائي الفينول-أ، مثل بوليمر يو من شركة يونيتيكا. ^{[ 4 ]} يمكن في بعض الحالات استبدال الماء بمذيب عضوي غير قابل للامتزاج (مثل نظام أديبونيتريل / رباعي كلوريد الكربون ). ^{[ 21 ]} تُعد هذه الطريقة قليلة الفائدة في إنتاج البوليسترات القائمة على ثنائيات الهيدروكسيل الأليفاتية، والتي تتميز بقيم pKa أعلى _من الفينولات ، وبالتالي لا تُكوّن أيونات الكحولات في المحاليل المائية. ^{[ 4 ]} يمكن أيضًا إجراء التفاعل المحفز بالقاعدة لكلوريد الأسيل مع الكحول في مرحلة واحدة باستخدام الأمينات الثلاثية (مثل ثلاثي إيثيل أمين ، Et3N ₎ أو البيريدين كمستقبلات للأحماض:

على الرغم من أن تفاعلات بلمرة البوليستر القائمة على كلوريد الأسيل تسير ببطء شديد في درجة حرارة الغرفة دون وجود عامل مساعد، إلا أن الأمين يُسرّع التفاعل بعدة طرق محتملة، مع أن الآلية غير مفهومة تمامًا. ^{[ 21 ]} ومع ذلك، من المعروف أن الأمينات الثلاثية يمكن أن تُسبب تفاعلات جانبية مثل تكوين الكيتينات وثنائيات الكيتين. ^{[ 24 ]}

في هذا النوع من طريقة حمض الهيدروكلوريك، يتم تحويل كلوريد حمض الكربوكسيل باستخدام إيثر ثلاثي ميثيل السيليل للمكون الكحولي، ويتم الحصول على كلوريد ثلاثي ميثيل السيليل.

يمكن تجميع البوليسترات الأليفاتية من اللاكتونات في ظروف معتدلة للغاية، باستخدام التحفيز الأنيوني أو الكاتيوني أو العضوي المعدني أو الإنزيمي. ^{[ 25 ] [ 26 ]} وقد أظهرت العديد من الطرق التحفيزية لبلمرة الإيبوكسيدات مع أنهيدريدات حلقية مؤخرًا أنها توفر مجموعة واسعة من البوليسترات الوظيفية، المشبعة وغير المشبعة. كما تُستخدم بلمرة فتح الحلقة للاكتونات واللاكتيدات على نطاق صناعي. ^{[ 27 ] [ 28 ]}

تم الإبلاغ عن العديد من التفاعلات الأخرى لتخليق أنواع مختارة من البوليسترات، ولكنها تقتصر على عمليات التخليق على نطاق المختبر باستخدام ظروف محددة، على سبيل المثال باستخدام أملاح الأحماض ثنائية الكربوكسيل وهاليدات الألكيل أو التفاعلات بين ثنائي الكيتينات والديولات. ^{[ 4 ]}

بدلاً من كلوريدات الأسيل، يمكن استخدام ما يُسمى بالعوامل المنشطة، مثل 1،1'-كربونيل ثنائي إيميدازول ، أو ثنائي سيكلوهكسيل كاربودي إيميد ، أو أنهيدريد ثلاثي فلورو أسيتيك . تتم عملية التكثيف المتعدد عبر التحويل الموضعي للحمض الكربوكسيلي إلى وسيط أكثر تفاعلية أثناء استهلاك العوامل المنشطة. على سبيل المثال، يتم التفاعل عبر وسيط N- أسيل إيميدازول الذي يتفاعل مع ألكوكسيد الصوديوم ذي التأثير التحفيزي: ^{[ 4 ]}

لقد كان استخدام عوامل التنشيط لإنتاج البوليسترات العطرية والبولي أميدات ذات درجة الانصهار العالية في ظل ظروف معتدلة موضوعًا لبحوث أكاديمية مكثفة منذ ثمانينيات القرن الماضي، لكن هذه التفاعلات لم تحظَ بقبول تجاري حيث يمكن تحقيق نتائج مماثلة باستخدام مواد متفاعلة أرخص. ^{[ 4 ]}

يصنف بعض المؤلفين ^{[ 4 ] [ 19 ]} عمليات البوليسترة إلى فئتين رئيسيتين: أ) عمليات البوليسترة المتوازنة (بشكل رئيسي تفاعل الكحول-الحمض، وتفاعلات تبادل الكحول-الإستر والحمض-الإستر، والتي تتم بكميات كبيرة في درجات حرارة عالية)، و ب) عمليات البوليسترة غير المتوازنة، باستخدام مونومرات شديدة التفاعل (على سبيل المثال كلوريدات الأحماض أو الأحماض الكربوكسيلية المنشطة، والتي تتم في الغالب في درجات حرارة منخفضة في المحلول).

يُعد تفاعل تكوين البوليستر القائم على الأحماض والكحول مثالاً على تفاعل متوازن. وتُحدد النسبة بين مجموعة الإستر المُكوِّنة للبوليمر (-C(O)O-) وناتج التكثيف الماء (H₂O ₎ مقابل المونومرات الحمضية (-C(O)OH) والكحولية (-OH) بثابت التوازن Kₑ _.

${\displaystyle K_{C}={\frac {[...{\ce {-C(O)O -}}...][{\ce {H2O}}]}{[{\ce {-C(O)OH}}][{\ce {-OH}}]}}}$

عادةً ما يكون ثابت التوازن لعملية البلمرة القائمة على الحمض والكحول K _C ≤ 10، وهو ليس مرتفعًا بما يكفي للحصول على بوليمرات ذات وزن جزيئي عالٍ ( ^DP n _≥ 100)، حيث يمكن حساب متوسط ​​درجة البلمرة العددية ( DP _n ) من ثابت التوازن K _C. ^{[ 20} ]

${\displaystyle DP_{n}~=~{\sqrt[{2}]{K_{C}}}+1}$

في تفاعلات التوازن، من الضروري إزالة ناتج التكثيف باستمرار وبكفاءة من وسط التفاعل لدفع التوازن نحو البوليمر. ^{[ 20 ]} ولذلك، يُزال ناتج التكثيف عند ضغط منخفض ودرجات حرارة عالية (150-320  درجة مئوية، حسب المونومرات) لمنع التفاعل العكسي. ^{[ 8 ]} مع تقدم التفاعل، يتناقص تركيز نهايات السلسلة النشطة وتزداد لزوجة المصهور أو المحلول. ولزيادة سرعة التفاعل، يُجرى التفاعل عند تركيز عالٍ للمجموعات الطرفية (ويُفضل أن يكون ذلك في الكتلة)، مدعومًا بارتفاع درجات الحرارة.

تُحقق ثوابت التوازن ذات القيمة K _{_C} ≥ 10^{⁴ عند استخدام متفاعلات فعالة (} كلوريدات الأحماض أو أنهيدريدات الأحماض ) أو عوامل تنشيط مثل 1،1′-كربونيل ثنائي إيميدازول . وباستخدام هذه المتفاعلات، يمكن تحقيق الأوزان الجزيئية المطلوبة للتطبيقات التقنية حتى بدون إزالة ناتج التكثيف بشكل فعال.

صُنعت منازل فوتورو من بلاستيك البوليستر المقوى بالألياف الزجاجية ، والبوليستر - البولي يوريثان ، وبولي (ميثيل ميثاكريلات) . وقد وُجد أن أحد المنازل يتحلل بفعل البكتيريا الزرقاء والعتائق . ^{[ 31 ] [ 32 ]}

البوليسترات غير المشبعة هي بوليمرات متصلبة حراريًا . وهي عمومًا بوليمرات مشتركة تُحضّر ببلمرة واحد أو أكثر من ثنائيولات الهيدروكسيل مع أحماض ثنائية الكربوكسيل مشبعة وغير مشبعة ( مثل حمض الماليك وحمض الفوماريك ) أو أنهيدريداتها . تتفاعل الرابطة المزدوجة في البوليسترات غير المشبعة مع مونومر فينيل ، عادةً ما يكون الستايرين ، مما ينتج عنه بنية متصالبة ثلاثية الأبعاد . تعمل هذه البنية كمادة متصلبة حراريًا. يبدأ تفاعل التشابك الطارد للحرارة بواسطة عامل حفاز ، عادةً ما يكون بيروكسيدًا عضويًا مثل بيروكسيد ميثيل إيثيل كيتون أو بيروكسيد البنزويل .

أمضى فريق من جامعة بليموث في المملكة المتحدة 12 شهرًا في تحليل ما يحدث عند غسل عدد من المواد الاصطناعية في غسالات منزلية بدرجات حرارة مختلفة، باستخدام تركيبات متنوعة من المنظفات، وذلك لتحديد كمية الألياف الدقيقة المتساقطة. ووجدوا أن حمولة غسيل متوسطة تبلغ 6  كيلوغرامات يمكن أن تُطلق ما يُقدّر بـ 137,951 ليفًا من نسيج مزيج البوليستر والقطن، و496,030 ليفًا من البوليستر، و728,789 ليفًا من الأكريليك. تُساهم هذه الألياف في التلوث العام بالجسيمات البلاستيكية الدقيقة . ^{[ 33 ] [ 34 ] [ 35 ]}

تُقدّر انبعاثات الكربون الناتجة عن قميص من البوليستر طوال دورة حياته بأكثر من 20 كيلوغرامًا من مكافئ ثاني أكسيد الكربون، ويعود ذلك جزئيًا إلى مادة البولي إيثيلين تيريفثالات الوسيطة المستخدمة في إنتاجه. وقد اقتُرح اعتماد شهادات للبوليستر منخفض الكربون. ^{[ 36 ]} ويمكن تقليل البصمة الكربونية باستخدام طاقة منخفضة الكربون في الإنتاج. ^{[ 37 ]}

كان أحمد شفيق عالماً في علم الجنس، وقد فاز بجائزة إيغ نوبل عن بحثه حول كيفية تأثير البوليستر على خصوبة الفئران، ^{[ 38 ]} والكلاب، ^{[ 39 ]} والرجال. ^{[ 40 ]}

يمكن استخدام مادة البيسفينول أ ، وهي مادة كيميائية معطلة للغدد الصماء، في تصنيع البوليستر. ^{[ 41 ]}