Поліакрилонітрил не розчиняється в неполярних і малополярних розчинниках (вуглеводні, спирти), розчинний в полярних апротонних розчинниках (диметилформамиде. Диметилсульфоксиде), водних розчинах електролітів з високою іонною силою (50-70% розчинах роданидов амонію, калію, натрію, броміду літію, хлориду цинку) , з гідролізом нітрильної групи - у водних розчинах сильних кислот.
Широко застосовується у виробництві міцних термічно стійких волокон. а також в якості сополимера в виробництві дівінілнітрільного каучуку.
Синтез і виробництво
Поліакрилонітрил в промисловості отримують гомогенної (у водних розчинах електролітів) або гетерогенної (у водних емульсіях) радикальною полімеризацією акрилонітрилу.
При гомогенної полімеризації в якості розчинника використовують водні розчини хлориду цинку або роданида натрію, як ініціатора полімеризації найчастіше застосовується 2,2 'азо-біс-ізобутіронітріл. Швидкість процесу істотно залежить від розчинника: так, якщо в водному розчині хлориду цинку тривалість синтезу становить 1-1.5 години, то в диметилформаміді - 12-18 годин, розчинники повинні бути очищені від домішок, що викликають обрив ланцюга. Процес ведуть до ступеня конверсії мономера в 50-70%, що не прореагував акрилонитрил видаляють з реакційної суміші, при цьому виходить полімер з відносно вузьким молекулярно-масовим розподілом.
Перевагою гомогенної полімеризації є можливість безпосереднього використання отриманого розчину полиакрилонитрила для формування полімерних волокон.
7%), що веде до того, що в присутності водорозчинного ініціатора полімеризації йде не тільки на поверхні крапель мономера, але і в водному розчині. Це призводить до самоускорением процесу аж до ступеня конверсії
20% і утворення полімеру з широким молекулярно-масовим розподілом, полімеризацію завершують при ступеня конверсії акрилонітрилу в 60-80%, після чого полімер виділяється з суспензії, промивається і сушиться.
У порівнянні з гомогенним процесом при гетерогенної полімеризації виходить полімер з більш високою середньою молекулярною масою, при цьому, за рахунок розчинності в акрілонітрілом сомономером, нерозчинних в умовах гомогенного процесу, можна більш широко варіювати склад одержуваних сополімерів.
Практично весь вироблений поліакрилонітрил використовується для отримання поліакрилонітрильних волокон.
поліакрилонітрильні волокна
Поліакрилонітрильні волокна (нітрон (в СРСР), Orlon (DuPont), Dralon (Dralon GmbH)) отримують з полиакрилонитрила або з сополімерів акрилонітрилу з іншими вініловими мономерами (метакрилат, вінілацетату та ін.). Волокна формують з розчину сухим або мокрим способом. В основному нитрон виробляють у вигляді штапельного волокна.
Поліакрилонітрильні волокна володіють досить високою міцністю (розривний напруга 250-400 МПа), яку можна збільшити при додатковому витягуванні, і порівняно великою розтяжністю (22 - 35%). Завдяки низькій гігроскопічності ці властивості у вологому стані не змінюються.
Нітронове волокна мають максимальну світлостійкість. В умовах комбінованого впливу, сонячного світла, диму, кіптяви, води, кислот і - т.п. в яких Гидратцеллюлозниє волокна повністю руйнуються, поліакрилонітрильні волокна втрачають міцність всього на 15%. Ці волокна характеризуються також високою термостійкістю: в процесі тривалого витримування при температурі 120-130 ° С вони практично не змінюють своїх властивостей.
До недоліків поліакрилонітрильних волокон слід віднести їх низьку гігроскопічність, порівняно велику жорсткість і малу стійкість до стирання.
Нітронове волокна мають шерстоподобний вид, низьку теплопровідність. показники якої близькі до теплопровідність вовни. Вони володіють інертністю до забруднювачів, тому вироби з них легко очищаються. Використовуються нітронове волокна головним чином як замінники вовни при виробництві килимів, штучного хутра, як теплоізоляційний матеріал і добавка до вовняним волокнам.
Для зміни властивостей волокон використовують різні методи модифікації, зокрема синтез кополімерів, синтез прищеплених кополімерів, формування з суміші полімерів. В результаті модифікації поліпшується окрашиваемость, підвищується гідрофільність, еластичність волокон, стійкість їх до стирання і багаторазовим деформаціям.
піроліз полиакрилонитрила
Поліакрилонітрилових волокно також є сировиною для виробництва вуглеволокна шляхом окисного піролізу та стабілізації в інертному газі.
Процес проводять в дві стадії: перша - нагрівання на повітрі при 180-300 °. При цьому відбувається поглинання кисню і, при температурі
220 ° C, виділення води і аміаку. і, далі при
270 ° C - синильної кислоти. В ході цієї стадії окислювального піролізу відбувається внутримолекулярная і межмолекулярная циклизация, в результаті внутрішньомолекулярної циклізації виникають ділянки полімеру зі сходової структурою, межмолекулярная циклизация призводить до зшивці ланцюгів лінійного полімеру з утворенням чорного просторово-зшитого полімеру, який, на відміну від вихідного полиакрилонитрила, неплавок і не розчиняється .
Дивитися що таке "Поліакрилонітрил" в інших словниках:
поліакрилонітрил - поліакрилонітрил ... Орфографічний словник-довідник
Поліакрилонітрил - Поліакрилонітрильні ВОЛОКНО (акрилове волокно) синтетичне волокно, формовані з розчинів полиакрилонитрила або його похідних. За багатьма властивостями близький до вовни, стійко до світла і інших атмосферних агентам, кислот, слабким лугів, ... ... Великий Енциклопедичний словник
поліакрилонітрил - ПАКН Полімер акрилонітрилу зі структурною формулою повторюваного складеного ланки. [ГОСТ 24888 81] Тематики полімерні і ін. Матеріали Узагальнюючі терміни полімери Синоніми ПАКН EN polyacrylonitrile DE Polyakrylnitril FR polyacrylonitrile ... Довідник технічного перекладача
поліакрилонітрил - [СН2СН (CN)] n, синтетичний полімер, продукт полімеризації акрилонітрилу; тверда речовина білого кольору. Застосовується головним чином у виробництві поліакрилонітрильного волокна. * * * Поліакрилонітрил поліакрилонітрил, [CH2CH (CN)] n, ... ... Енциклопедичний словник
поліакрилонітрил - poliakrilnitrilas statusas T sritis chemija formulė Formulę žr. priede. priedas (ai) Grafinis formatas atitikmenys: angl. polyacrylonitrile rus. поліакрилонітрил ryšiai: sinonimas - poli (1 cianetilenas) ... Chemijos terminų aiškinamasis žodynas
Поліакрилонітрил - лінійний полімер [CH2 CH (CN)] n акрилонитрил. Аморфне речовина білого кольору; молекулярна маса 30 000 100 000, щільність 1,14 1,15 г / см3 (20 ° C), що не розм'якшується майже до 230 ° C (вище цієї температури деструктуючих). За ... ... Велика радянська енциклопедія
Поліакрилонітрил - [CH2CH (CN)] n. лінійний полімер акрилонітрилу білого кольору; мовляв. м. (30 100) ... Хімічна енциклопедія
Поліакрилонітрил - [CH2CH (CN)] n твердий продукт полімеризації акрилонітрилу. Щільно. 1140 1170 кг / м3, розм'якшується при 220 230 ° С. Стійкий до дії звичайних розчинників, жирів; не змінює св в в атм. умовах; розчиняється в диметилформаміді, диметилацетаміді, ... ... Великий енциклопедичний політехнічний словник
поліакрилонітрил - синтетичний полімер; білий твердий продукт; виходить тюлямерізатей акрилонітрилу; застосува. в основному для виробництва волокон, що випускаються в багатьох країнах під різними назвами (нітрон, орлон, кашмілон і ін.). Новий словник іншомовних ... ... Словник іншомовних слів російської мови