Polytrimethylenterephthalat
| Strukturformel | |||
|---|---|---|---|
| Datei:Strukturfromel PPT.svg | |||
| Allgemeines | |||
| Name | Polytrimethylenterephthalat | ||
| Andere Namen |
PTT | ||
| CAS-Nummer | |||
| Monomere | 1,3-Propandiol und Terephtalsäure | ||
| Summenformel der Wiederholeinheit | C11H10O4 | ||
| Molare Masse der Wiederholeinheit | 206,19 g·mol−1 | ||
| Art des Polymers |
Thermoplast | ||
| Kurzbeschreibung |
weißer Feststoff<ref name="Wypych">George Wypych: Handbook of Polymers. Elsevier, 2016, ISBN 978-1-927885-11-6, S. 595–598 (eingeschränkte Vorschau in der Google-BuchsucheSkriptfehler: Ein solches Modul „Vorlage:GoogleBook“ ist nicht vorhanden.).</ref> | ||
| Eigenschaften | |||
| Aggregatzustand |
fest | ||
| Dichte |
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| Schmelzpunkt |
226–233 °C<ref name="Wypych" /> | ||
| Sicherheitshinweise | |||
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| Soweit möglich und gebräuchlich, werden SI-Einheiten verwendet. Wenn nicht anders vermerkt, gelten die angegebenen Daten bei Standardbedingungen. | |||
Polytrimethylenterephthalat (Kurzzeichen: PTT) ist ein thermoplastischer Kunststoff. Er gehört zu den Polyestern und ist chemisch eng verwandt mit den Kunststoffen PET und PBT. Er wird besonders zur Herstellung von Fasern, beispielsweise für Teppiche oder Textilien, benutzt.<ref name="FNR">Michael Thielen: Biokunststoffe. Fachagentur nachwachsende Rohstoffe e.V. (FNR), 2019, abgerufen am 18. September 2019.</ref>
Geschichte
PTT wurde gemeinsam mit einer Reihe anderer aromatischer Polyester zuerst 1941 von John Rex Whinfield (1901–1966) und James Tennant Dickson hergestellt und patentiert.<ref>Patent GB578079A: Improvements relating to the manufacture of highly polymeric substances. Angemeldet am 29. Juli 1941, veröffentlicht am 14. Juni 1946, Erfinder: John Rex Whinfield, James Tennant Dickson=.</ref><ref>Patent US2465319A: Polymeric linear terephthalic esters. Angemeldet am 24. September 1945, veröffentlicht am 22. März 1949, Anmelder: Du Pont, Erfinder: John Rex Whinfield, James Tennant Dickson.</ref>
Zu jener Zeit hatte PTT noch keine praktische Bedeutung, allerdings war der Faserindustrie das Potential des Stoffes schon bekannt. In den frühen 1970er Jahren wurden erste Untersuchungen zum wirtschaftlichen Potential von PTT gemacht. In der Folge gab es auch verstärkte Forschung zur Herstellung und Anwendung von PTT. In den späten 1980er Jahren kam erneut Interesse an PTT auf, nachdem eine neue Syntheseroute für den Ausgangsstoff 1,3-Propandiol erfunden wurde. Die kommerzielle Herstellung von PTT wurde 1995 angekündigt und begann 1998.<ref name="Wypych" /><ref name="Sattler">Helmut Sattler & Michael Schweitzer: Fibers, 5. Polyester Fibers. In: Ullmann’s Encyclopedia of industrial chemistry. Wiley-VCH, Weinheim 2011, S. 25–27, doi:10.1002/14356007.o10_o01.</ref>
Seit der industriellen biochemischen Herstellung von 1,3-Propandiol im Jahr 2000 herum wird auch teilbiogenes PTT (35 % biogen)<ref name="Wypych" /> angeboten.<ref name="Xie">Qiongdan Xie, Xilong Hu, Tengjiao Hu, Pan Xiao, Youyong Xu & Kenneth W. Leffew: Polytrimethylene Terephthalate: An Example of an Industrial Polymer Platform Development in China. In: Macromolecular Reaction Engineering. Band 9, 2015, S. 401–408, doi:10.1002/mren.201400070.</ref>
Gewinnung und Darstellung
Ähnlich wie bei den verwandten Kunststoffen PET und PBT gibt es zwei Möglichkeiten zur Herstellung. Einerseits können 1,3-Propandiol und Terephtalsäure direkt in einer Polykondensation verestert werden.<ref name="Sattler" /> Anderseits kann das Polymer durch Umesterung von Dimethylterephthalat mit 1,3-Propandiol hergestellt werden.<ref name="Sattler" /> Für die Reaktion werden Katalysatoren wie Titantetrabutanolat.<ref name="Wypych" /><ref name="Sattler" /> benötigt. Im Vergleich zur PET-Herstellung wird eine größere Katalysatormenge und eine niedrigere Temperatur (250–275 °C) benötigt.<ref name="Sattler" />
| Reaktionsschema der PTT-Herstellung … | |
|---|---|
| … durch Polykondensation. | |
| … durch Umesterung. | |
Eigenschaften
PTT-Fasern liegen mit den Werten der Trockenreißfestigkeit von 32 cN/tex, der Feuchtigkeitsaufnahme von 0,15 % und dem Schmelzpunkt von 228 °C unter denen der PET-Standardfasern.<ref>Walter Loy: Chemiefasern für technische Textilprodukte. 2., grundlegende überarbeitet und erweiterte Auflage. Deutscher Fachverlag, Frankfurt am Main 2008, ISBN 978-3-86641-197-5, S. 41</ref> Sie sind elastisch, dimensionsstabil und glanz- und farbbeständig.<ref name="Türk">Oliver Türk: Stoffliche Nutzung nachwachsender Rohstoffe. Springer Vieweg, Wiesbaden, 2014, ISBN 978-3-8348-1763-1, S. 394.</ref> Außerdem sind sie weich.<ref name="Sattler" /> Bezogen auf die genannten Eigenschaften sind sie vergleichbar Nylonfasern und deutlich besser als PET-Fasern. Im Vergleich zu Nylon laden sie sich nicht so schnell statisch auf.<ref name="Sattler" />
Verwendung
Gesponnene PTT-Fasern finden aufgrund ihrer guten Eigenschaften Anwendungen in diversen Textilien wie z. B. Teppichen,<ref name="Türk" /> Unterwäsche,<ref name="Türk" /> oder Fußbodenmatten in Autos<ref name="Xie" /> als technischer Kunststoff genutzt werden.<ref name="Xie" /> Beispiele dafür sind Stecker und Gehäuse in elektrischen oder elektronischen Anwendungen oder Luftausschlusskanäle und Zierteile in Autos.<ref name="DuPont">DuPont: Sorona® im Automobil-Innenraum. Abgerufen am 19. September 2019.</ref> Außerdem kann es in Harzen, Verpackungen oder als Ersatz von PET oder Nylon genutzt werden.<ref name="Fraunhofer">Sven Wydra, Bärbel Hüsing & Piret Kukk: Analyse des Handlungsbedarfs für das Bundesministerium für Wirtschaft und Technologie (BMWi) aus der Leitmarktinitiative (LMI) der EU-Kommission für biobasierte Produkte außerhalb des Energiesektors. (PDF) Fraunhofer ISI, 2010, abgerufen am 18. September 2019.</ref> Besonders im Faserbereich wird PTT ein großes Potential zugeschrieben.<ref name="Sattler" /><ref name="Türk" />
Handelsnamen
Einzelnachweise
<references />