Технологія виробництва полиакрилонитрила
Введення
Полімер нітрилу акрилової кислоти (Поліакрилонітрил) був вперше отриманий Моро в 1893 р. з етіленціангідріна і аміду акрилової кислоти. Потім в 1931 р. Карозерс розробив метод отримання латексів з полиакрилонитрила. Пізніше, в 1940 році був запропонований метод сополимеризации акрилонітрилу з бутадієном (нітрильний каучук).
Оскільки поліакрилонітрил не розчиняються у відомих органічних розчинниках, його неможливо було переробляти в волокна. Вперше волокно з полиакрилонитрила отримали з використанням в як розчинник диметилформаміду.
Пізніше було встановлено, що поліакрилонітрил розчиняється в концентрованому водному розчині роданида натрію або кальцію. Це мало велике значення для удосконалення технології одержання полиакрилонитрила. p> Поліакрилонітрил й сополімери на його основі знайшли широке застосування у виробництві волокон широкого призначення, бутадієн-нітрильного каучуку, ударостійкого полістиролу і інших продуктів [1, С. 132].
1. Структура полиакрилонитрила
Поліакрилонітрил - труднокрісталлізующійся лінійний, карбоцепні полімер білого кольору. Структурна формула:
В
Методом ЯМР вдалося встановити, що мікроструктура полиакрилонитрила залежить від умов полімеризації акрилонітрилу. У присутності радикальних ініціаторів (наприклад, перекису бензоїлу, окислювально-відновних систем) при 40-80 В° С, а також аніонних каталізаторів (бутиллітію) або під дією-випромінювання при -78 В° С утворюється поліакрилонітрил одночасно Сінді-і ізотактичний структури (1:1). При отриманні полиакрилонитрила в канальних комплексах (Наприклад, в комплексі акрилонітрилу з сечовиною) при -78 В° С і радіаційному ініціюванні частка ізотактичний структури зростає до 75-90%.
Залежно від умов полімеризації акрилонітрилу можуть бути отримані полімери різного молекулярної ваги (20000-350000).
Залежність між молекулярною масою і характеристичної в'язкістю [], яка визначається в диметилформамиде (С = 2-20 р./л ) при 20 В° С, виражається рівнянням [] = K * 10 -3 * M , в якому К і відповідно попарно рівні: 1,75 і 0,66; 2,5 і 0,66; 0,233 і 0,75; 0,166 і 0,81; 0,392 і 0,75; 0,34 і 0,73; 0,317 і 0,746; 0,278 і 0,76. величини цих коефіцієнтів залежать від способу приготування розчину акрилонітрилу [3, С. 354].
Молекулярно-масовий розподіл полиакрилонитрила, відповідне переважному способу обриву ланцюга (Рекомбінацією), характеризується кривою з одним максимумом у разі гомогенної полімеризації (за відсутності модифікуючої дії середовища, наприклад, диметилформаміду або роданидов) і кривої з трьома максимумами у випадку гетерофазної полімеризації. Спеціальні види волоко...
