物理性质 聚丙烯腈 聚丙烯腈-简介,聚丙烯腈-物理性质

聚丙烯腈(polyacrylonitrile)是一种化合物,由单体丙烯腈经自由基聚合反应而得到,为白色或略带黄色的不透明粉末。聚丙烯腈溶于二甲基甲酰胺、二甲基亚砜、环丁砜、硝酸亚乙基酯等极性有机溶剂,还能溶于硫氰酸盐、过氯酸盐、氯化锌、溴化锂等无机盐的浓水溶液,以及浓硝酸等特殊溶剂;聚丙烯腈耐化学试剂,特别是无机酸、漂白粉、过氧化氢及一般有机试剂。聚丙烯腈主要用于制造聚丙烯腈纤维(晴纶),耐候性和耐日晒性好,在室外放置18个月后还能保持原有强度的77%。

聚丙烯腈_聚丙烯腈 -简介


聚丙烯腈结构单体

聚丙烯腈

英文简写:PAN 英文名称:polyacrylonitrile

英文别名 2-Propenenitrile,homopolymer; acl1050; acrylonitrile,polymers; acrylonitrilehomopolymer;acrylonitrilepolymer; biospal1200s; biospal1800s

聚丙烯腈纤维的研究始于30年代。1931年德国法本公司的Rain首次制造了聚丙烯腈(PAN),但由于此种聚合物不溶于大多数有机、无机溶剂,且熔融温度高于分解温度,所以无法采用当时已知的溶液纺丝及熔融法纺丝,PAN未能制成纤维。40年代,PAN纤维首先由杜邦公司实现了工业化。

聚丙烯腈纤维是指由聚丙烯腈纺制的纤维或丙烯腈含量占85%以上的共聚物纺制而成的纤维。2000年世界聚丙烯腈纤维产量2.6685Mt,我国聚丙烯腈纤维产量473.7kt。

聚丙烯腈纤维的研发趋势,可以归纳为二个方面;其一,是新成纤工艺研究,如采用增塑剂法,合成聚丙烯腈共聚物,以期降低聚丙烯腈大分子间的相互作用从而降低聚合物的熔点,来采用熔融纺织工艺或提高干喷湿纺工艺中纺丝浆液的浓度,达到提高成纤后原丝力学性能的目的。其二,是研究聚丙烯腈纤维的新品种,例如阻燃性聚丙烯腈纤维,高收缩性聚丙烯腈纤维,聚丙烯腈纤维纺丝过程中的在线着色技术,抗静电聚丙烯腈纤维,高吸水率聚丙烯腈纤维,细旦丝纤维,复合聚丙烯腈纤维,抗菌防臭聚丙烯腈纤维,远红外聚丙烯腈纤维,高强高模聚丙烯腈纤维等。

聚丙烯腈_聚丙烯腈 -物理性质


聚丙烯腈纤维

聚丙烯腈外观为白色或略带黄色的不透明粉末;相对密度1.12,玻璃化温度约90℃。它溶于二甲基甲酰胺、二甲基亚砜、环丁砜、硝酸亚乙基酯等极性有机溶剂,还能溶于硫氰酸盐、过氯酸盐、氯化锌、溴化锂等无机盐的浓水溶液,以及浓硝酸等特殊溶剂。它的软化温度和分解温度很接近,加热至200℃以上也不熔化,而是逐渐着色,以至碳化。


丙烯腈分子式

熔点 317 °C

密度 1.184 g/mL at 25 °C(lit.)

折射率 n20/D 1.514

稳定性 Stable. Incompatible with strong oxidizing agents.

聚丙烯腈_聚丙烯腈 -化学性质

聚丙烯腈是由单体丙烯腈经自由基聚合反应而得到。大分子链中的丙烯腈单元是接头-尾方式相连的。

单体分子结构式:丙烯腈

毒理学数据

第一、

试验方法:口服

摄入剂量: “ 3毫克/千克

测试对象:啮齿动物-鼠

毒性类型:急性

毒性作用:

1.肝脏重量的变化

2.肾上腺重量的变化

第二、

试验方法:吸入

摄入剂量: “ 25 gm/m3

测试对象:啮齿动物-鼠

毒性类型:急性

毒性作用: 详细的毒副作用没有报告以外的其他致死剂量值

第三、

试验方法:口服

摄入剂量: 45 mg/kg/26W-I

测试对象:啮齿动物-鼠

毒性类型: MutipleDose

毒性作用:

1脂肪肝豆状核变性

2.肾,输尿管,膀胱-改变管(包括急性肾功能衰竭,急性肾小管坏死)

3.甲状腺功能减退症

计算化学数据

1、 疏水参数计算参考值(XlogP):0.2

2、 氢键供体数量:0

3、 氢键受体数量:1

4、 可旋转化学键数量:0

5、 拓扑分子极性表面积(TPSA):23.8

6、 重原子数量:4

7、 表面电荷:0

8、 复杂度:54.9

9、 同位素原子数量:0

10、 确定原子立构中心数量:0

11、 不确定原子立构中心数量:0

12、 确定化学键立构中心数量:0

13、 不确定化学键立构中心数量:0

14、 共价键单元数量:1

聚丙烯腈_聚丙烯腈 -制备

聚丙烯腈纤维有多种不同的生产方法,形成了各具特点的工艺路线。这些工艺路线的共同点是:采用溶液(湿法和干法)纺丝方法,有相应的溶剂回收处理等。这些工艺路线的不同点是:不同的共聚物组成;不同的聚合(非均相沉淀聚合或均相聚合)方法;不同的纺丝溶剂(可采用二甲基甲酰胺,二甲基乙酰胺,二甲基亚砜,碳酸乙烯酯,硫氰酸钠,硝酸,氯化锌等):不同的纺丝方法(湿法或干法纺丝,湿法中采用不同凝固浴);不同的牵伸、后处理工艺;不同的溶剂回收工艺。各种工艺中,最主要的因素是溶剂,不同的溶剂决定了纺丝液的制备条件、纺丝条件、溶剂回收方法和废水处理方法等一系列工艺特点,也影响到防火、防毒及设备选材等许多方面。

由悬浮聚合法制得的是白色固体粉末,溶于二甲基甲酰胺等有机溶剂或硫氰酸盐等溶液中;由溶液聚合法制得的是聚丙烯腈溶液

聚丙烯腈_聚丙烯腈 -应用


聚丙烯腈纤维

聚丙烯腈纤维(俗称晴纶)的强度并不高,耐磨性和抗疲劳性也较差。聚丙烯腈纤维的优点是耐候性

和耐日晒性好,在室外放置18个月后还能保持原有强度的77%。它还耐化学试剂,特别是无机酸、漂白粉、过氧化氢及一般有机试剂。聚丙烯腈对碱不稳定,遇碱易着色,在80℃以上的浓碱中能水解为聚丙烯酸钠。在回弹性和卷曲性方面,与羊毛存在很大的差距。随着合成纤维生产技术的不断发展,复合聚丙烯腈纤维以及各种改性聚丙烯腈相继出现,如高收缩、抗起球、亲水、抗静电、阻燃、细纤度、异型截面等品种都已有商品生产。

聚丙烯腈纤维广泛用来代替羊毛,或与羊毛混纺制成毛织物等,可代替部分羊毛制作毛毯和地毯等织物,还可作为室外织物,如滑雪外衣、船帆、军用帆布、帐篷等。

聚丙烯腈中空纤维膜具有透析、超滤、反渗透和微过滤等功能,可用于医用器具、人工器官、超纯水制造、污水处理和回用等。

物理性质 聚丙烯腈 聚丙烯腈-简介,聚丙烯腈-物理性质

共聚单体含量尽量降低的普通腈纶,经预氧化和碳化,可获得含碳量93%左右的耐1000℃高温碳纤维。

聚丙烯腈主要用于制造合成纤维(如腈纶)。用85%以上的丙烯腈和其他第二、第三单体共聚的高分子聚合物仿制的合成纤维。聚丙烯腈纤维的中国商品名。俗称人造羊毛。美国杜邦公司于20世纪40年代研制成功纯聚丙烯腈纤维(商品名为奥纶),因染色困难、易原纤化,一直未投入工业化生产。后来在改善聚合物的可仿性和纤维的染色性的基础上,腈纶才得以实现工业化生产。各个国家有不同的商品名,如美国有奥纶、阿克利纶、克丽斯纶、泽弗纶,英国有考特尔,日本有毛丽龙、开司米纶、依克丝兰、贝丝纶等。腈纶密度一般为1.16~1.18克/厘米3,标准回潮率为1.0%~2.5%。纤维的特点是蓬松性和保暖性好,手感柔软,并具有良好的耐气候性和防霉、防蛀性能。主要用做人造纤维,俗称人造羊毛;制毛线、针织物(纯纺或与羊毛混纺)和机织物,尤其适宜作室内装饰布,如窗帘等。在材料学中常以聚丙烯腈为基体来合成多空材料,例如PAN基活性炭。

也可以用于锂离子聚合物电池的电解质聚合物基体,离子电导率较高,能达到10锂离子迁移数也大于PEO系,可达到0.5,但PAN链上有较强的极性基团-CN,与锂电极相容性差,钝化现象比较严重。

聚丙烯腈_聚丙烯腈 -注意事项

安全术语

S24/25Avoid contact with skin and eyes.

避免与皮肤和眼睛接触。

贮存方法

密闭于阴凉干燥环境中。

  

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