Polytrimethylenterephthalat

Strukturformel
Allgemeines
Name	Polytrimethylenterephthalat
Andere Namen	PTT
CAS-Nummer	26546-03-2 26590-75-0
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[1]
Eigenschaften
Aggregatzustand	fest
Dichte	1,33–1,35 g·cm−3[1] 1,432 g·cm−3 (kristallin)[1] 1,295 g·cm−3 (amorph)[1]
Schmelzpunkt	226–233 °C[1]
Sicherheitshinweise
GHS-Gefahrstoffkennzeichnung keine Einstufung verfügbar[2]
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.^[3]

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.^[4][5]

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.^[1][6]

Seit der industriellen biochemischen Herstellung von 1,3-Propandiol im Jahr 2000 herum wird auch teilbiogenes PPT (35 % biogen)^[1] angeboten.^[7]

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.^[6] Anderseits kann das Polymer durch Umesterung von Dimethylterephthalat mit 1,3-Propandiol hergestellt werden.^[6] Für die Reaktion werden Katalysatoren wie Titantetrabutanolat.^[1][6] benötigt. Im Vergleich zur PET-Herstellung wird eine größere Katalysatormenge und eine niedrigere Temperatur (250–275 °C) benötigt.^[6]

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.^[8] Sie sind elastisch, dimensionsstabil, glanz- und farbbeständig und besitzen ein gutes Rückstellvermögen.^[9] Außerdem sind sie weich.^[6] 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.^[6]

Verwendung

Gesponnene PTT-Fasern finden aufgrund ihrer guten Eigenschaften Anwendungen in diversen Textilien wie z. B. Teppichen,^[9] Unterwäsche,^[9] oder Fußbodenmatten in Autos^[7] als technischer Kunststoff genutzt werden.^[7] Beispiele dafür sind Stecker und Gehäuse in elektrischen oder elektronischen Anwendungen oder Luftausschlusskanäle und Zierteile in Autos.^[10] Außerdem kann es in Harzen, Verpackungen oder als Ersatz von PET oder Nylon genutzt werden.^[11] Besonders im Faserbereich wird PTT ein großes Potential zugeschrieben.^[6][9]

Handelsnamen

• Sorona (DuPont)
• Corterra (Shell)
• PTT (RTP)

Einzelnachweise

1. ↑ ^{a b c d e f g h} George Wypych: Handbook of Polymers. Elsevier, 2016, ISBN 978-1-927885-11-6, S. 595–598 (eingeschränkte Vorschau in der Google-Buchsuche). 
2. ↑ Dieser Stoff wurde in Bezug auf seine Gefährlichkeit entweder noch nicht eingestuft oder eine verlässliche und zitierfähige Quelle hierzu wurde noch nicht gefunden.
3. ↑ Michael Thielen: Biokunststoffe. Fachagentur nachwachsende Rohstoffe e.V. (FNR), 2019, abgerufen am 18. September 2019. 
4. ↑ [1]. Britisches Patent 578097 - Improvements relating to the Manufacturing of Highly Polymeric Substances. Abgerufen am 25. September 2019.
5. ↑ [2] US-Patent 2465319 Polymeric Linear Terephthalic Esters. Abgerufen am 25. September 2019.
6. ↑ ^{a b c d e f g h} 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. 
7. ↑ ^{a b c} 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. 
8. ↑ 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
9. ↑ ^{a b c d} Oliver Türk: Stoffliche Nutzung nachwachsender Rohstoffe. Springer Vieweg, Wiesbaden, 2014, ISBN 978-3-8348-1763-1, S. 394.
10. ↑ DuPont: Sorona® im Automobil-Innenraum. Abgerufen am 19. September 2019. 
11. ↑ 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.