[拼音]:jubingxijing
[外文]:polyacrylonitrile
丙烯腈的聚合物。英文缩写为 PAN。主要制成纤维,其短纤维质轻,保温性能和手感良好,俗称“人造羊毛”,中国商品名为“腈纶”(见彩图)。
1980年聚丙烯腈纤维的世界产量为 200万吨左右,仅次于聚酯纤维和聚酰胺纤维。单体丙烯腈为无色液体,有刺激气味,其毒性为氢氰酸的1/10~1/36,沸点为77℃。目前工业上都用丙烯的氨氧化法制得。其聚合方法多采用溶液聚合或乳液聚合。
聚丙烯腈的性质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。
聚丙烯腈纤维于 1948年由美国杜邦公司以奥纶Orlon的商品名投入生产。聚丙烯腈不能熔融纺丝,而是溶解后用干法或湿法纺丝。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:
聚丙烯腈纤维的弹性、染色性和耐磨性都较差,所以丙烯腈多与其他单体共聚合以改进性能。例如,与丙烯酸甲酯、乙酸乙烯酯共聚,可改进其溶解性和柔软性;与丙烯酰胺、α-羧甲基丙烯酸共聚,可改进其吸水性;与乙烯基吡啶共聚,可改进染色性等。
碳纤维聚丙烯腈经加热氧化处理,可按下式生成稠吡啶环的梯型聚合物(见特殊结构高分子):
利用上述反应,聚丙烯腈纤维经高温处理后,可变为非常耐热、耐腐蚀、有一定强度的纤维,称为碳纤维或石墨纤维。用这种纤维织物增强的酚醛树脂,可用作烧蚀材料。