polyacrylonitril
polyacrylonitril (PAN), een kunsthars bereid door polymerisatie van acrylonitril. Een lid van de belangrijke familie van acrylharsen, het is een hard, stijf thermoplastisch materiaal dat bestand is tegen de meeste oplosmiddelen en chemicaliën, langzaam te branden, en van lage permeabiliteit voor gassen. De meeste polyacrylonitril wordt geproduceerd als acryl-en modacrylvezels, een veel voorkomende vervanging voor wol in kleding en woninginrichting.
acrylonitril (CH2=CHCN) wordt verkregen door propyleen (CH2=CHCH3) te reageren met ammoniak (NH3) en zuurstof in aanwezigheid van katalysatoren. Het is een ontvlambare vloeistof die bij inname zeer giftig is en een bekend carcinogeen agens is; strikt gereguleerde procedures zijn vereist voor de behandeling en verwijdering ervan. Acrylonitril-monomeren (moleculen met één eenheid) worden, bijna altijd in combinatie met andere monomeren, gesuspendeerd als fijne druppels in water en worden ertoe aangezet om door de werking van vrije radicalen-Initiatoren te polymeriseren. De acrylonitril-herhalende eenheid van het polymeer heeft de volgende structuur:
.
PAN heeft geen van de gevaarlijke eigenschappen van het monomeer. Door de vorming van sterke chemische bindingen tussen de nitrilgroepen (CN) zijn de polymeermoleculen bestand tegen de meeste organische oplosmiddelen en smelten ze niet zonder te ontbinden. In de meeste gevallen wordt het polymeer opgelost in speciale oplosmiddelen en gesponnen tot acrylvezels, die worden gedefinieerd als vezels die 85 procent of meer PAN bevatten. Omdat PAN moeilijk op te lossen is en zeer goed bestand is tegen verven, wordt er zeer weinig vezels geproduceerd die PAN alleen bevatten. Aan de andere kant kan een copolymeer dat 2 tot 7 procent van een vinylcomonomeer zoals vinylacetaat bevat, gemakkelijk worden samengesponnen tot vezels die voldoende zacht zijn om door kleurstoffen te kunnen penetreren. Acrylvezels zijn zacht en flexibel en produceren lichtgewicht, verheven garens. Dergelijke eigenschappen lijken sterk op die van wol; vandaar dat het meest voorkomende gebruik van acryl in kleding en tapijten is als vervanging van wol—bijvoorbeeld in Gebreide Slijtage zoals truien en sokken. Acryl kan worden verkocht tegen een fractie van de kosten van de natuurlijke vezel, en ze bieden een betere weerstand tegen zonlicht, meeldauw en weerstand tegen aanvallen door motten. Acrylvezels worden ook gebruikt als precursoren voor de productie van koolstof-en grafietvezels, als vervanging van asbest in cement en in industriële filters en batterijafscheiders.
acrylvezels gemodificeerd door halogeenhoudende comonomeren zoals vinylchloride of vinylideenchloride worden ingedeeld als modacrylvezels. (Per definitie bevatten modacrylics meer dan 35 procent en minder dan 85 procent PAN.) De aanwezigheid van chloor geeft een opmerkelijke vlambestendigheid aan de vezel—een voordeel dat modacrylics wenselijk maakt voor producten zoals nachtkleding voor kinderen, dekens, luifels en tenten. Echter, ze zijn niet zo veel gebruikt als de eenvoudige Acrylverf vanwege hun hogere kosten en omdat ze enigszins gevoelig zijn voor krimp in wasdrogers.