Полиакрилонитрил. Получение, свойства, применение

Для получения полиакрилонитрила используют различные сополимеры. В отечественной технологии производства полиакрилонитрила получил применение тройной сополимер, в состав которого наряду с акрилонитрилом (АН) СН2=СНСN (~90%) входят метилакрилат (МА) СН2=СНСООСН3 (~ 6%), как сополимер, нарушающий регулярность строения макромолекулы и улучшающий эластические свойства, имеющий ту же скорость полимеризации, что и АН и итаконовая кислота (ИтК) (~ 1-3%),

позволяющая улучшить накрашиваемость полиакрилонитрила за счет присутствия реакционноспособных карбоксильных групп. Так как в обычных условиях итаконовая кислота представляет собой кристаллическое вещество (Тпл=163°С), то в производстве полиакрилонитрила (ПАН) для обеспечения гомогенной среды при синтезе ПАН используют не саму кислоту, а ее натриевую соль итаконат натрия (ИтNa)

Синтез полиакрилонитрила протекает по механизму цепной радикальной полимеризации:

1. Образование активного радикала в качестве инициатора используется порофор:

2. Рост макромолекулы:

3. Обрыв макромолекулы может проходить через молекулу двуокиси тиомочевины (ДОТ):

через молекулу изопропилового спирта (ИПС):

через молекулу мономера:

Свойства полиакрилонитрила

Показатели	Единицы измерения	Значения
1	2	3
Характеристики строения
Конфигурация цепи	-	Вытянутая транс-зигзаг
Длина элементарного звена в направлении оси цепи	нм	0,25-0,255
Средняя степень полимеризации	-	1200-1600
Сегмент Куна	нм	3,0-3,2
Характеристики кристалличности и плотности
Степень кристалличности	-	малая
Плотность	г/см3	1,17-1,18
Характеристики кристаллической структуры
Длина элементарной ячейки	Ǻ	5,1
Число звеньев по длине элементарной ячейки	-	2
Площадь поперечного сечения цепи	А	28-31
Температурные характеристики
Температуры	0С
стеклования		75-100
плавления		317-320
деструкции		200-250