poliakrylonitryl
poliakrylonitryl (PAN), Żywica syntetyczna otrzymywana w wyniku polimeryzacji akrylonitrylu. Należy do ważnej rodziny żywic akrylowych, jest twardym, sztywnym materiałem termoplastycznym, odpornym na większość rozpuszczalników i chemikaliów, powolnym do spalania i o niskiej przepuszczalności dla gazów. Większość poliakrylonitrylu jest produkowana jako włókno akrylowe i modakrylowe, powszechny substytut wełny w odzieży i wyposażeniu domu.
akrylonitryl (CH2=CHCN) otrzymuje się w reakcji propylenu (CH2=CHCH3) z amoniakiem (NH3) i tlenem w obecności katalizatorów. Jest to Łatwopalna ciecz, która po spożyciu jest wysoce toksyczna i jest znanym czynnikiem rakotwórczym; do jego obsługi i usuwania wymagane są ściśle regulowane procedury. Monomery akrylonitrylowe (cząsteczki jednostkowe) są zawieszone, prawie zawsze w połączeniu z innymi monomerami, jako drobne kropelki w wodzie i są indukowane do polimeryzacji do PAN poprzez działanie inicjatorów wolnych rodników. Powtarzalna Jednostka akrylonitrylu polimeru ma następującą strukturę:
.
PAN nie ma żadnych niebezpiecznych właściwości monomeru. Dzięki tworzeniu silnych wiązań chemicznych między grupami nitrylowymi (CN) cząsteczki polimeru są odporne na większość rozpuszczalników organicznych i nie topią się bez rozkładu. W większości przypadków polimer rozpuszcza się w specjalnych rozpuszczalnikach i przędza w Włókna akrylowe, które są zdefiniowane jako włókna zawierające 85 procent lub więcej PAN. Ponieważ patelnia jest trudna do rozpuszczenia i jest bardzo odporna na barwienie, powstaje bardzo mało włókna zawierającego samą patelnię. Z drugiej strony, kopolimer zawierający 2 do 7 procent komonomeru winylowego, takiego jak octan winylu, może być łatwo przędzony roztworem do włókien, które zmiękczają na tyle, aby umożliwić penetrację barwników. Włókna akrylowe są miękkie i elastyczne, tworząc lekkie, wzniosłe przędze. Takie właściwości bardzo przypominają właściwości wełny, dlatego najczęściej stosuje się akryle w odzieży i dywanach jako zamiennik wełny-na przykład w odzieży dzianej, takiej jak swetry i skarpety. Akryle mogą być sprzedawane za ułamek kosztów włókna naturalnego i oferują lepszą odporność na światło słoneczne, odporność na pleśń i odporność na atak moli. Włókna akrylowe są również stosowane jako prekursory do produkcji włókien węglowych i grafitowych, jako zamienniki azbestu w cemencie oraz w filtrach przemysłowych i separatorach akumulatorowych.
akryle modyfikowane przez komonomery zawierające halogen, takie jak chlorek winylu lub chlorek winylidenu, są klasyfikowane jako modakryle. (Z definicji, modakryle zawierają więcej niż 35 procent i mniej niż 85 procent PAN.) Obecność chloru nadaje włóknie zauważalną ognioodporność—zaleta, która sprawia, że modakryle są pożądane w produktach takich jak Dziecięca bielizna nocna, koce, markizy i namioty. Jednak nie są one tak szeroko stosowane jak proste akryle ze względu na ich wyższy koszt i ponieważ są nieco podatne na kurczenie się w suszarkach do ubrań.
chociaż polimeryzacja akrylonitrylu była znana od 1890 roku, komercyjna produkcja włókna PAN rozpoczęła się dopiero w 1940 roku, po tym, jak Ray C. Houtz z E. I. du Pont de Nemours & firma (obecnie firma DuPont) odkryła rozpuszczalniki przędzalnicze, które mogłyby rozpuścić polimer. W 1948 r. firma DuPont wprowadziła na rynek markowe włókno akrylowe Orlon; wkrótce po nim pojawiły się Acrilan firmy Monsanto Chemical Company, Creslan amerykańskiej firmy Cyanamid, Courtaulds Courtelle i inne. W dekadzie lat 50. wprowadzono również modakryle, takie jak Verel firmy Kodak firmy Eastman i SEF firmy Monsanto.