Poliakrilnitril

Szerkezeti képlet
A poliakrilnitril szerkezeti egysége
Tábornok
Vezetéknév Poliakrilnitril
más nevek

PÁN

CAS-szám 25014-41-9
Monomer Akrilnitril
Az ismétlődő egység molekulaképlete C 3 H 3 N
Az ismétlődő egység moláris tömege 53,06 g mol -1
tulajdonságait
Fizikai állapot

határozottan

sűrűség

1,14-1,18 g cm -3 20 ° C-on
Olvadáspont

300 ° C
Üvegesedési hőmérséklet

105 ° C
oldhatóság

erős bázisokban és erősen poláros szerves oldószerekben oldható, például DMSO , DMF , DMAC
biztonsági utasítások
GHS veszélyjelzés
nem áll rendelkezésre besorolás
H és P mondatok H: lásd fent
P: lásd fent
Lehetőség szerint és szokás szerint SI egységeket használnak. Eltérő rendelkezés hiányában a megadott adatok a standard feltételekre vonatkoznak .

A poliakrilnitril ( rövidítve PAN ) az akrilnitril polimerje .

Szerkezet és tulajdonságok

Tiszta anyagként a polimer kemény, merev, ellenáll a vegyi anyagoknak és az oldószereknek , olvadáspontja meghaladja a bomlási hőmérsékletet. Leginkább gyökös polimerizációval állítják elő .

történelem

A poliakrilnitrilt (PAN) először 1930-ban szintetizálta Hans Fikentscher és Claus Heuck az akkori IG Farben ludwigshafeni üzemében . Mivel a PAN infúzióképtelen és oldhatatlan volt az akkoriban szokásos oldószerekben, az anyagot - hasonlóan a tetrafluor-etilén polimerjeihez a höchsti IG Farben-nél - nem vizsgálták tovább anyagként. Az IG Farben bitterfeldi üzemében dolgozó kémikus, Herbert Rein (1899–1955) 1931-ben Ludwigshafenben tett látogatása során kapott egy anyagmintát, és a piridinium-benzil-kloridot - egy ionos folyadékot - találta az első jó oldószernek a PAN számára. 1934 . 1942-ben Rein felfedezte, hogy a PAN dimetil-formamidban is könnyen oldódik , és ennek alapján technikai feldolgozási eljárást dolgozott ki a PAN szálak fonására. A háború után kezdetben az USA-ban, a DuPont- ban megkezdték a PAN nagy gyártását "Orlon" néven . Az NDK- ban az ipari poliakrilnitril szálgyártást 1956-ban kezdték meg a "Wolcrylon" kollektívának ( Max Duch , Herbert Lehnert és mások) előkészítő munkájának köszönhetően az Agfa Wolfen VEB film- és vegyszergyárban . Ezt megelőzően a Buna (poliakrilnitril) és a Leuna (dimetilformamid) üzemek megteremtették az előfeltételeket az alapanyagok gyártásához. Ugyanebben az évben a kollektíva elért eredményeiért megkapta az NDK 2. osztályának tudományos és technológiai díját .

használat

Prelana rostok próba gyártása (1959); A tesztgyártó üzem oldóállomásán a vegyi dolgozó töltőoldali tartályt tölt ki a kiindulási anyag poliakrilnitrillel.

A fő felhasználás a textilszálakban ("poliakril") történik, amelyek kopolimerekből állnak , amelyek általában akrilnitrilből készülnek (részesedés> 85%) és egy vagy több komonomerből, mint pl. B. metil-metakrilátból áll . Ezek a szálak például különböző márkák voltak és vannak

A szálak többnyire texturáltak , ezért nagy az ömlesztettségük, ami azt jelenti, hogy a textíliák gyapjúszerű jellegűek, melegek, puhák és gyűrődésekkel szemben ellenállóak . Ezért használják a poliakrilt pulóverekben, műszőrmeiben és takaróiban, gyakran pamuttal vagy gyapjúval keverve, de önmagában is feldolgozva.

Ezenkívül a PAN-t más kopolimerekben, pl. B. együtt polivinil-klorid (PVC) a lángálló szálak (például a monofil szintetikus haj, értékesített Kanekalon), vagy együtt 1,3-butadién és a sztirol , mint az akrilnitril-butadién-sztirol -kopolimer (ABS).

Nagy szakítószilárdságú, alacsony nyújtású szintetikus kötelekhez is használják. A PAN-t hordozó rétegként használják a membrántechnikában .

A PAN a szénszálak előállításának legfontosabb alapanyaga is .

A PAN szálak átalakítása szénszálakká

A módosított PAN-ből készült vékony szálak (észterezés és további oxidáció savvégekké .. PAN-COOH) izomszerű összehúzódásokra serkenthetőek , nátrium-hidroxiddal és sósavval felváltva öblítve . A kialakult erő a polimerizáció mértékétől, az öblítőfolyadékok koncentrációjától és a szál filc mechanikai sűrűségétől függ.

A műanyag hátránya, hogy parázsló tüzekben vagy nagy melegben hidrogén-cianid képződik .

Textilszál felhasználása

Néhány előny, például a jó színezhetőség mellett a textiltermékek megkövetelik néhány ápolási utasítás betartását . A szál érzékeny a hőre, és csak 40 ° C-on mosható, és forrón nem vasalható (csak 1. szint). Jobb elkerülni a szárítást. A hypo nem lehetséges. A színezéshez kationos festékeket használnak.

irodalom

  • Hans Domininghaus: Műanyagok. Tulajdonságok és felhasználások. 8., átdolgozott és kibővített kiadás. Springer, Berlin Heidelberg 2012, ISBN 978-3-642-16172-8 .

Egyéni bizonyíték

  1. ↑ Thomas Gries, Dieter Veit, Burkhardt Wulfhorst: Textilgyártási folyamatok - Bevezetés. 2., átdolgozott és kibővített kiadás. Carl Hanser Verlag, München 2014, ISBN 978-3-446-44057-9 , 70. o.
  2. ↑ a b c VA Bhanu, P. Rangarajan, K. Wiles, M. Bortner, M. Sankarpandian, D. Godshall, TE Glass, AK Banthia, J. Yang, G. Wilkes: Az akrilnitril-metil-akrilát statisztikai kopolimerek szintézise és jellemzése olvadékként feldolgozható szénszál-prekurzorokként . In: polimer . szalag 43 , no. 2002. augusztus 18. , p. 4841-4850 , doi : 10.1016 / S0032-3861 (02) 00330-0 (angol, researchgate.net [PDF]).
  3. ↑ Menachem Lewin (Szerk.): A rostkémia kézikönyve. 3. Kiadás. Taylor & Francis Group, Boca Raton 2007, ISBN 978-0-8247-2565-5 , 915. o.
  4. ↑ Ezt az anyagot vagy még nem osztályozták veszélyessége szempontjából, vagy megbízható és hivatkozható forrást még nem találtak.
  5. ^ Poliakrilnitril. chemie.fu-berlin.de, hozzáférés: 2009. december 12 .
  6. ↑ szabadalmi DE654989 : Eljárás az előállítására polimerizációs termékek. 1930. február 18 - án lajstromozták , 1937. december 16-án tették közzé , feltalálók: H. Fikentscher, C. Heuck. ‌
  7. ↑ Walter Wetzel: A polifluor-etilén felfedezésének története . In: NTM International Journal of History and Ethics of Natural Sciences, Technology and Medicine . szalag 13 , no. 2. , 2005. május, p. 79 , doi : 10.1007 / s00048-005-0210-x .
  8. ↑ A divat sója . In: Der Spiegel . Nem.  1955. 20. , pp. 16-18 ( online ).
  9. ↑ szabadalmi DE631756 : Eljárás oldódó polimer akrilnitril. Bejegyezve 1934. augusztus 8-án , megjelent 1936. június 4-én , feltaláló: H. Rein. ‌
  10. ↑ szabadalmi DE763277 : Eljárás az előállítására szálak a műanyag filmből. Bejegyezve 1942. június 10-én , megjelent 1944. december 28 - án , feltaláló: H. Rein. ‌
  11. ↑ Herbert Bode A vegyi szálipar története a Német Demokratikus Köztársaságban . In: Mitteilungen, Gesellschaft Deut-scher Chemiker / Fachgruppe Geschichte der Chemie (Frankfurt / Main), Vol. 14 (1998) , 162. o. Letöltve: 2021. május 4.
  12. ↑ Lothar Rudolph: Properties, fonó- és lehetséges felhasználási Wolcrylon. Üzenet a VEB Filmfabrik Agfa Wolfen műselyem műszaki központjától. Wolfen 1954.
  13. ↑ Információk a Dralon márkáról  a Német Szabadalmi és Védjegyhivatal (DPMA) nyilvántartásában
  14. ↑ Információk a Dolan márkáról  a Német Szabadalmi és Védjegyhivatal (DPMA) nyilvántartásában
  15. ↑ Információk az Orlon márkáról  a Német Szabadalmi és Védjegyhivatal (DPMA) nyilvántartásában
  16. ↑ Crylor és a Wolpryla márkára  vonatkozó információk a Német Szabadalmi és Védjegyhivatal (DPMA) nyilvántartásában