Poliakrilonitril, formula kimia (C3H3N) n, CAS 25014-41-9, ialah sebatian polimer yang diperoleh melalui pempolimeran radikal bebas monomer akrilonitril. Unit akrilonitril dalam rantaian makromolekul disambungkan dengan cara ekor bersama. Terutamanya digunakan untuk menghasilkan gentian polyacrylonitrile (PAN), kekuatannya tidak tinggi, dan rintangan haus dan rintangan keletihan juga lemah. Kelebihan gentian poliakrilonitril adalah rintangan cuaca yang baik dan rintangan matahari, dan ia boleh mengekalkan 77% kekuatan asalnya selepas diletakkan di luar rumah selama 18 bulan. Ia juga tahan terhadap reagen kimia, terutamanya asid tak organik, serbuk peluntur, hidrogen peroksida, dan reagen organik am.
Kekuatan gentian poliakrilonitril (biasanya dikenali sebagai akrilik) tidak tinggi, dan rintangan haus dan rintangan keletihannya juga lemah. Kelebihan gentian poliakrilonitril adalah rintangan cuaca yang baik dan rintangan matahari, dan ia boleh mengekalkan 77% kekuatan asalnya selepas diletakkan di luar rumah selama 18 bulan. Ia juga tahan terhadap reagen kimia, terutamanya asid tak organik, serbuk peluntur, hidrogen peroksida, dan reagen organik am. Poliakrilonitril tidak stabil kepada alkali dan mudah berwarna apabila terdedah kepada alkali. Ia boleh menghidrolisis menjadi natrium poliakrilat dalam alkali pekat melebihi 80 darjah. Terdapat jurang yang ketara dari segi daya tahan dan kerinting berbanding dengan bulu. Dengan perkembangan berterusan teknologi pengeluaran gentian sintetik, gentian poliakrilonitril komposit dan pelbagai poliakrilonitril yang diubah suai telah muncul satu demi satu, seperti pengecutan tinggi, anti pilling, hidrofilik, anti statik, kalis api, kehalusan halus, keratan rentas yang tidak teratur dan jenis lain. telah pun dihasilkan secara komersial.
Gentian poliakrilonitril digunakan secara meluas untuk menggantikan bulu atau dicampur dengan bulu untuk membuat fabrik bulu. Ia boleh menggantikan beberapa bulu untuk membuat selimut dan permaidani, dan juga boleh digunakan sebagai fabrik luar seperti jaket ski, layar, kanvas tentera, khemah, dll.
Membran gentian berongga poliakrilonitril mempunyai fungsi seperti dialisis, ultraturasan, osmosis terbalik, dan penapisan mikro, dan boleh digunakan dalam peralatan perubatan, organ buatan, pembuatan air ultratulen, rawatan kumbahan, dan penggunaan semula.
Gentian akrilik biasa dengan kandungan monomer kopolimer terkurang boleh dipraoksidakan dan dikarbonkan untuk mendapatkan gentian karbon tahan suhu tinggi dengan kandungan karbon kira-kira 93% pada 1000 darjah .
Poliakrilonitril digunakan terutamanya untuk mengeluarkan gentian sintetik (seperti akrilik). Gentian sintetik yang diperbuat daripada polimer berat molekul tinggi yang dikopolimerkan dengan lebih 85% akrilonitril dan monomer sekunder dan tertier yang lain.
Ciri-ciri gentian adalah pengekalan kelembutan dan kelembutan yang baik, rasa tangan yang lembut, dan rintangan cuaca yang baik, serta sifat anti acuan dan anti rama-rama. Terutamanya digunakan sebagai serat tiruan, biasanya dikenali sebagai bulu sintetik; Benang rajutan, fabrik rajutan (tulen atau dicampur dengan bulu), dan fabrik tenunan amat sesuai untuk fabrik hiasan dalaman seperti langsir. Dalam sains bahan, poliakrilonitril sering digunakan sebagai matriks untuk mensintesis bahan berliang, seperti karbon teraktif berasaskan PAN.
Ia juga boleh digunakan sebagai matriks polimer elektrolit untuk bateri polimer litium-ion, dengan kekonduksian ion tinggi dan nombor penghijrahan ion litium sehingga 10, yang lebih besar daripada siri PEO dan boleh mencapai 0.5. Walau bagaimanapun, rantai PAN mempunyai kumpulan kutub yang kuat - CN, yang mempunyai keserasian yang lemah dengan elektrod litium dan fenomena pasif yang serius.
Poliakrilonitril diperoleh melalui pempolimeran radikal bebas akrilonitril monomer. Unit akrilonitril dalam rantaian makromolekul disambungkan dengan cara ekor bersama. Terutamanya digunakan untuk menghasilkan gentian polyacrylonitrile, gentian polyacrylonitrile (biasanya dikenali sebagai gentian akrilik) mempunyai kekuatan yang rendah, rintangan haus yang lemah, dan rintangan keletihan. Kelebihan gentian poliakrilonitril ialah rintangan cuaca yang baik dan rintangan matahari. Ia juga tahan terhadap reagen kimia, terutamanya asid tak organik, serbuk peluntur, hidrogen peroksida, dan reagen organik am.
Kaedah 1: Kaedah Makmal
Kaedah penyediaan makmal poliakrilonitril adalah berdasarkan tindak balas pempolimeran radikal bebas. Berikut adalah langkah dan langkah berjaga-jaga khusus:
Pempolimeran radikal bebas ialah tindak balas pempolimeran tambahan yang, melalui tindakan pemula radikal bebas, menyebabkan rantai berkembang dan radikal bebas terus meningkat, seterusnya menyambungkan banyak monomer untuk membentuk molekul besar. Dalam proses ini, ikatan berganda karbon karbon akrilonitril monomer dibuka, dan ia mengalami tindak balas penambahan berulang dengan molekul monomer lain, akhirnya memperoleh sebatian polimer poliakrilonitril.
Peralatan eksperimen: tiga kelalang leher, corong penurunan tekanan berterusan, pengacau magnet, termometer, dsb.
Reagen eksperimen: Monomer akrilonitril, pemula radikal bebas (seperti benzoil peroksida, dll.), pelarut (seperti dimetilformamida DMF, dsb., digunakan untuk melarutkan monomer dan pemula).
Pasangkan tiga kelalang leher pada pengacau magnet dan pasang corong jatuh tekanan malar dan termometer.
Periksa kedap udara peranti untuk memastikan tiada kebocoran.
Tambahkan sejumlah monomer dan pelarut akrilonitril tertentu, serta jumlah pemula radikal bebas yang sesuai, ke dalam kelalang tiga leher.
Di bawah tindakan kacau magnet, monomer dan inisiator dicampur dengan teliti.
Panaskan sistem tindak balas kepada suhu yang sesuai (bergantung kepada jenis dan aktiviti pemula) untuk memulakan tindak balas pempolimeran radikal bebas.
Semasa proses tindak balas, baki monomer akrilonitril ditambah perlahan-lahan ke dalam sistem tindak balas melalui corong penjatuh tekanan berterusan untuk mengekalkan kestabilan sistem tindak balas.
Selepas tindak balas selesai, sejukkan sistem tindak balas ke suhu bilik.
Tapis, basuh dan keringkan produk poliakrilonitril yang diperoleh untuk mengeluarkan monomer dan pelarut yang tidak bertindak balas.
(1) Keselamatan eksperimen:
Semasa eksperimen, peralatan perlindungan yang sesuai seperti cermin mata dan sarung tangan hendaklah dipakai.
Makmal harus mengekalkan pengudaraan yang baik untuk mengelakkan pengumpulan gas berbahaya.
(2) Keadaan eksperimen:
Suhu tindak balas, masa, dan jenis serta jumlah pemula mempunyai kesan yang ketara ke atas kadar tindak balas pempolimeran dan sifat produk. Oleh itu, sebelum menjalankan eksperimen, adalah perlu untuk mengkaji dengan teliti literatur yang berkaitan dan menentukan keadaan eksperimen yang sesuai.
(3) Ketulenan produk:
Semasa proses pasca pemprosesan, produk hendaklah dibasuh dan dikeringkan dengan teliti untuk mengeluarkan monomer dan pelarut yang tidak bertindak balas dan meningkatkan ketulenan produk.
(4) Persekitaran eksperimen:
Eksperimen hendaklah dijalankan dalam persekitaran yang kering dan bebas habuk untuk mengelakkan pengaruh bendasing pada keputusan eksperimen.
Kaedah 2: Kaedah Pengeluaran Perindustrian
Terdapat pelbagai kaedah pengeluaran untuk gentian poliakrilonitril, membentuk laluan proses yang unik.
Kesamaan laluan proses ini ialah penggunaan kaedah pemintalan larutan (basah dan kering), dengan rawatan pemulihan pelarut yang sepadan.
Perbezaan antara laluan proses ini ialah:
Faktor yang paling penting dalam pelbagai proses ialah pelarut, yang menentukan satu siri ciri proses seperti keadaan penyediaan larutan berputar, keadaan berputar, kaedah pemulihan pelarut, dan kaedah rawatan air sisa. Ia juga mempengaruhi banyak aspek seperti pencegahan kebakaran, pencegahan gas, dan pemilihan peralatan.
Serbuk pepejal putih yang diperoleh melalui kaedah pempolimeran ampaian boleh larut dalam pelarut organik seperti dimetilformamida atau larutan seperti tiosianat; Larutan poliakrilonitril diperoleh dengan kaedah pempolimeran larutan.
Kaedah 3: Penyediaan gentian PAN kalis api bebas halogen
Tambah 1g gentian P (AN co VAc) kering vakum ke dalam kelalang leher tunggal 500mL, laraskan pH sistem dengan menambah larutan berair KOH, kacau pada suhu bilik selama 12 jam, keluarkan gentian itu, basuh dengan air ternyahion sehingga neutral , dan akhirnya keringkannya dalam ketuhar vakum pada 60 darjah selama 24 jam untuk mendapatkan gentian kopolimer P (AN co VAc) terhidrolisis dengan nilai pH yang sepadan 10, 12, dan 14.
Kepada kelalang tiga leher 500mL yang dilengkapi dengan corong penurunan tekanan berterusan, 0.5g produk hidrolisis gentian kopolimer P (AN co VAc) kering yang disediakan di bawah pH=12 dan keadaan hidrolisis untuk 12 jam dan 20mL dimetilformamida (DMF) ditambah secara berurutan. Selepas direndam selama 1 jam, 5mL O, O-diethyl phosphoryl chloride perlahan-lahan dijatuhkan ke dalam corong penurunan tekanan malar pada suhu bilik di bawah kacau magnet, dan kemudian dipanaskan hingga 60 darjah selama 5 jam. Selepas mengeluarkan gentian, ia dibasuh dua kali dengan etanol kontang dan tiga kali dengan air suling. Selepas pengeringan, gentian poliakrilonitril kalis api bebas halogen diperolehi.
Pada tahun 1931, Hujan di Jerman pertama kali menghasilkan polyacrylonitrile (PAN), tetapi disebabkan ketidaklarutannya dalam kebanyakan pelarut organik dan bukan organik dan suhu lebur yang lebih tinggi daripada suhu penguraian, adalah tidak mungkin untuk menggunakan kaedah pemintalan dan pemintalan cair yang diketahui pada masa itu. , dan PAN tidak boleh dijadikan gentian.
Gentian PAN pertama kali diindustrikan oleh DuPont.
Gentian poliakrilonitril merujuk kepada gentian yang dipintal daripada poliakrilonitril atau kopolimer dengan kandungan akrilonitril melebihi 85%.
pengeluaran gentian poliakrilonitril dunia ialah 2.6685Mt, dan pengeluaran gentian poliakrilonitril China ialah 473.7kt.
Trend penyelidikan dan pembangunan gentian poliakrilonitril boleh diringkaskan kepada dua aspek;
Pertama sekali
Penyelidikan tentang proses pembentukan gentian baharu, seperti menggunakan kaedah pemplastik untuk mensintesis kopolimer poliakrilonitril, untuk mengurangkan interaksi antara makromolekul poliakrilonitril dan menurunkan takat lebur polimer, dan menggunakan proses pemintalan cair atau meningkatkan kepekatan buburan berputar dalam keadaan kering. semburan proses berputar basah untuk memperbaiki sifat mekanikal gentian mentah selepas gentian membentuk.
Kedua
Ia adalah untuk mengkaji jenis gentian poliakrilonitril baharu, seperti gentian poliakrilonitril kalis api, gentian poliakrilonitril pengecutan tinggi, teknologi pewarna dalam talian semasa pemintalan gentian poliakrilonitril, gentian poliakrilonitril anti-statik, gentian poliakrilonitril penyerapan air tinggi, gentian poliakrilonitril serapan air yang tinggi, gentian benang halus poliakrilonitril , antibakteria dan kalis bau gentian poliakrilonitril, gentian poliakrilonitril inframerah jauh, gentian poliakrilonitril berkekuatan tinggi dan modulus tinggi, dsb.
Cool tags: serbuk polyacrylonitrile cas 25014-41-9, pembekal, pengilang, kilang, borong, beli, harga, pukal, untuk dijual