Direkt zum Inhalt

Lexikon der Chemie: Polyacrylnitril

Polyacrylnitril, Abk. PAN, eine makromolekulare, nicht thermoplastische Verbindung, die besondere Bedeutung für die Herstellung von Chemiefaserstoffen



und synthetischem Kautschuk (als Mischkomponente) hat. P. liegt als weißes Pulver vor, das sich bei 350 °C zersetzt, ohne vorher zu schmelzen; D. 1,14 bis 1,16 g cm-3 bei Mr = 15000 bis 2500000. Durch die intermolekulare Verknüpfung der Polymerketten über Wasserstoffbrückenbindung ist P. in den meisten organischen Lösungsmitteln unlöslich und hat einen hohen Erweichungspunkt.



Polyacrylnitril. Abb.: Herstellung nach dem Lösungspolymerisationsverfahren.

Die Auflösung in Dimethylformamid und Dimethylsulfoxid beruht auf der Wasserstoffbrückenbindung lösenden Wirkung dieser Lösungsmittel.

Herstellung. P. wird durch radikalische Polymerisation von Acrylnitril nach dem Fällungs- und Lösungsverfahren hergestellt. Besonderes technisches Interesse hat die Lösungspolymerisation in Dimethylformamid, weil durch die Herstellung unmittelbar verspinnbarer Polymerlösungen das feste P. nicht isoliert zu werden braucht (Abb.). Bei 20 bis 40 °C und innerhalb von 25 bis 50 Stunden setzen sich etwa 75 % des Acrylnitrils zu P. um. Als Initiator dient z. B. Ammoniumpersulfat. Das nicht umgesetzte Monomere wird im Vakuum abgetrennt und in den Prozeß zurückgeführt. Die Polymerlösung kann unmittelbar im Naß- oder Trockenverfahren zu Polyacrylnitrilfasern versponnen werden. Das Verfahren eignet sich auch zur Herstellung von Copolymeren, z. B. mit Vinylacetat, Acrylsäureestern, Vinylpyridin u. a. Acrylnitril-Styrol-Copolymere, die noch Vinylcarbazen enthalten, zeichnen sich durch große Härte aus und dienen als Ersatz für Letternmetall. Copolymere aus 40 % Acrylnitril und 60 % Vinylchlorid eignen sich als Fasermaterial für Filter und Siebe. Beim vorsichtigen Erhitzen von P. auf etwa 200 °C erfolgt eine Cyclisierung der benachbarten Nitrilgruppen mit anschließender Dehydrierung; es entstehen dabei Leiterpolymere, die wegen ihrer hohen Temperaturbeständigkeit und guten elektrischen Leitfähigkeit von großem Interesse sind. Glasklare, zug- und biegefeste Polymerisate erhält man durch Copolymerisation von Acrylnitril und Methacrylaten. Besondere Bedeutung haben Acrylnitril-Butadien-Copolymere als synthetischer Kautschuk.

Schreiben Sie uns!

Wenn Sie inhaltliche Anmerkungen zu diesem Artikel haben, können Sie die Redaktion per E-Mail informieren. Wir lesen Ihre Zuschrift, bitten jedoch um Verständnis, dass wir nicht jede beantworten können.

  • Die Autoren
Dr. Andrea Acker, Leipzig
Prof. Dr. Heinrich Bremer, Berlin
Prof. Dr. Walter Dannecker, Hamburg
Prof. Dr. Hans-Günther Däßler, Freital
Dr. Claus-Stefan Dreier, Hamburg
Dr. Ulrich H. Engelhardt, Braunschweig
Dr. Andreas Fath, Heidelberg
Dr. Lutz-Karsten Finze, Großenhain-Weßnitz
Dr. Rudolf Friedemann, Halle
Dr. Sandra Grande, Heidelberg
Prof. Dr. Carola Griehl, Halle
Prof. Dr. Gerhard Gritzner, Linz
Prof. Dr. Helmut Hartung, Halle
Prof. Dr. Peter Hellmold, Halle
Prof. Dr. Günter Hoffmann, Eberswalde
Prof. Dr. Hans-Dieter Jakubke, Leipzig
Prof. Dr. Thomas M. Klapötke, München
Prof. Dr. Hans-Peter Kleber, Leipzig
Prof. Dr. Reinhard Kramolowsky, Hamburg
Dr. Wolf Eberhard Kraus, Dresden
Dr. Günter Kraus, Halle
Prof. Dr. Ulrich Liebscher, Dresden
Dr. Wolfgang Liebscher, Berlin
Dr. Frank Meyberg, Hamburg
Prof. Dr. Peter Nuhn, Halle
Dr. Hartmut Ploss, Hamburg
Dr. Dr. Manfred Pulst, Leipzig
Dr. Anna Schleitzer, Marktschwaben
Prof. Dr. Harald Schmidt, Linz
Dr. Helmut Schmiers, Freiberg
Prof. Dr. Klaus Schulze, Leipzig
Prof. Dr. Rüdiger Stolz, Jena
Prof. Dr. Rudolf Taube, Merseburg
Dr. Ralf Trapp, Wassenaar, NL
Dr. Martina Venschott, Hannover
Prof. Dr. Rainer Vulpius, Freiberg
Prof. Dr. Günther Wagner, Leipzig
Prof. Dr. Manfred Weißenfels, Dresden
Dr. Klaus-Peter Wendlandt, Merseburg
Prof. Dr. Otto Wienhaus, Tharandt

Fachkoordination:
Hans-Dieter Jakubke, Ruth Karcher

Redaktion:
Sabine Bartels, Ruth Karcher, Sonja Nagel


Partnerinhalte