![]() |
|
|
ПОЛИАКРИЛОНИТРИЛПОЛИАКРИЛОНИТРИЛ
[-CH2CH(CN)-]n , линейный полимер акрилонитрила
белого цвета; молекулярная масса (30-100)• 103; плотность 1,14-1,17 г/см3;
т.стекл. 85-900C, т.различные 2500C; При нагревании на воздухе (180-300
0C) происходят термохимический изменения ПОЛИАКРИЛОНИТРИЛ, сопровождающиеся поглощением
O2 и выделением H2O, NH3 (при 2200C),
HCN (при 2700C) и приводящие к образованию черного неплавкого, негорючего
и нерастворимого продукта. Осн. процессы термодинамически превращения - внутримол. и
межмол. циклизация, межмол. сшивание с образованием лестничного пространственно-структурированного
полимера. При дальнейшем нагревании такого ПОЛИАКРИЛОНИТРИЛ в среде инертного газа до 1000-20000C
получают углеродные материалы (см. Углеродные волокна). Осн. метод модификации
ПОЛИАКРИЛОНИТРИЛ-сополимеризация акрилонитрила с различные виниловыми мономерами (например, метил-акрилатом,
винилацетатом, N-винилпиридином, аллил- и металлилсульфонатами) и варьирование
состава сополиме ра.
В промышленности производят практически только модифицированный ПОЛИАКРИЛОНИТРИЛ-двойные или тройные
сополимеры, содержание акрилонитрила в которых более 85%. Сополимеризация дает
возможность повысить растворимость и снизить вязкость растворов ПОЛИАКРИЛОНИТРИЛ, уменьшить хрупкость,
придать сродство ПОЛИАКРИЛОНИТРИЛ к определенной группе красителей, снизить температуру и уменьшить
время превращения ПОЛИАКРИЛОНИТРИЛ в углеродные материалы. По др. физических-химический свойствам сополимеры
практически не отличаются от ПОЛИАКРИЛОНИТРИЛ В промышленности ПОЛИАКРИЛОНИТРИЛ и сополимеры
получают гетерогенной (в водных дисперсиях) или гомогенной (в растворе) радикальной
полимеризацией акрилонитрила и соответственно сополимеризацией последнего с добавками
сомономеров. Процессы синтеза гомо- и сополимеров принципиально не различаются. Гетерог. полимеризация
имеет ряд особенностей, отличающих ее от классич. вариантов эмульсионной или
суспен-зионной полимеризации. Акрилонитрил частично (~7%) растворим в воде. Поэтому
исходная реакционное смесь, содержащая 12-25% по массе акрилонитрила, представляет
собой эмульсию, в которой капли акрилонитрила диспергированы в его водном растворе.
Используют растворимые в воде инициирующие системы типа пероксодисульфат Fе(II)-пиросульфит
Fe(II), но не применяют эмульгаторы. Полимеризация начинается в водном растворе
и на поверхности капель акрилонитрила. Образующиеся и выпадающие в обеих фазах частицы
полимера содержат захваченные и продолжающие рост макрорадикалы. Следствием
этого являются самоускорение реакции (примерно до степени превращаются 20%) и широкое
MMP полимера. Для уменьшения разветвленности ПОЛИАКРИЛОНИТРИЛ полимеризацию заканчивают при
степени превращаются 60-80%; ПОЛИАКРИЛОНИТРИЛ выделяют из суспензии (фильтрация, центрифугирование),
промывают и сушат. В гомог. процессе инициатором
обычно служит 2,2»-азо-бис-изобутиронитрил. Скорость процесса и мол.
масса ПОЛИАКРИЛОНИТРИЛ существенно зависят от природы растворителя. Так, продолжительность синтеза
ПОЛИАКРИЛОНИТРИЛ в водных растворах ZnCl2 или роданида Na, в ДМСО, ДМФА составляет
соответственно 1,0-1,5 или 1,5-2,5 ч, 9-10 ч, 12-18 ч. Растворители тщательно очищают от
примесей, вызывающих обрыв цепи. В ряде случаев в реакционное смесь вводят регуляторы
скорости роста цепи, например изо-пропиловый спирт при полимеризации в водном растворс
роданида Na. Гомог. полимеризация в растворе-по существу процесс получения раствора
ПОЛИАКРИЛОНИТРИЛ для формования волокон. Для обеспечения механические Cв-в волокон необходим ПОЛИАКРИЛОНИТРИЛ достаточно
высокой молекулярной массы, обладающий малой разветвленностью макромолекул. С этой целью
процесс проводят до степени превращаются мономеров не более 50-70%. Непрореагировавшие
мономеры удаляют из раствора. По сравнению с гомог. полимеризацией
в гетерог. процессе получают ПОЛИАКРИЛОНИТРИЛ более высокой молекулярной массы, при этом в более широком
диапазоне можно варьировать составы сополимеров, создавать пром. установки большей
единичной мощности. Существ. достоинство полимеризации в растворе - не-посредств.
использование полученных растворов для формирования волокон (отсутствуют стадии
выделения, промывки, сушки и растворения полимера). Поэтому в производствах волокон
все более широко используется процесс получения ПОЛИАКРИЛОНИТРИЛ полимеризацией в растворе; к
нач. 80-х гг. выпуск такого ПОЛИАКРИЛОНИТРИЛ достиг 30% от общего объема производства этого полимера. Практически весь ПОЛИАКРИЛОНИТРИЛ используют
для получения поли-акрилонитрильных волокон. Литература: Энциклопедия
полимеров, т. 1, M., 1972, с. 40-50. См. также лит. при ст. Полиакрилонитрильные
волокна. В. Д. Фихман. Химическая энциклопедия. Том 3 >> К списку статей |
[каталог] [статьи] [доска объявлений] [обратная связь] |
|
Введение в химию окружающей среды. Книга известных английских ученых раскрывает основные принципы химии окружающей
среды и их действие в локальных и глобальных масштабах. Важный аспект книги
заключается в раскрытии механизма действия природных геохимических процессов в
разных масштабах времени и влияния на них человеческой деятельности.
Показываются химический состав, происхождение и эволюция земной коры, океанов и
атмосферы. Детально рассматриваются процессы выветривания и их влияние на
химический состав осадочных образований, почв и поверхностных вод на континентах.
Для студентов и преподавателей факультетов биологии, географии и химии
университетов и преподавателей средних школ, а также для широкого круга
читателей.
Химия и технология редких и рассеянных элементов. Книга представляет собой учебное пособие по специальным курсам для студентов
химико-технологических вузов. В первой части изложены основы химии и технологии
лития, рубидия, цезия, бериллия, галлия, индия, таллия. Во
второй
части книги изложены основы химии и технологии скандия, натрия, лантана,
лантаноидов, германия, титана, циркония, гафния. В
третьей части книги изложены основы химии и технологии ванадия, ниобия,
тантала, селена, теллура, молибдена, вольфрама, рения. Наибольшее внимание
уделено свойствам соединений элементов, имеющих значение в технологии. В
технологии каждого элемента описаны важнейшие области применения, характеристика
рудного сырья и его обогащение, получение соединений из концентратов и отходов
производства, современные методы разделения и очистки элементов. Пособие
составлено по материалам, опубликованным из советской и зарубежной печати по
1972 год включительно.
|
|