Химическая стойкость полиакрилонитрила (ПАН)

Полиакрилонитрил (поливинилцианид) ^…¾СН₂¾СН¾^…. растворяется в │ ‌ СN

диметилформамиде, лактамах, водном нитрометане, водных растворах KCNS, ZnCl_2, LiBr и других солях. Он обладает хорошей термостойкостью и высокими физико-механическими показателями. По светостойкости превосходит почти все известные полимеры. Радиационная стойкость ПАН также велика. Радиационно-химический выход в расчёте на 100 эВ поглощённой энергии составляет всего 0,39 молекул. В газообразных продуктах радиолиза преобладает С₂N₂, H₂, NH_3.

Полиакрилонитрил имеет несколько температурных областей, в которых происходит изменение структуры. До 80^оС полимер находится в стеклообразном состоянии, в интервале 80 – 240 ^оС – в высокоэластическом состоянии. При температурах 220 – 240 ^оС наблюдается уменьшение обратимой (высокоэластической) деформации, а при 280 ^оС обратимая деформация исчезает совсем вследствие термохимических превращений.

Продолжительный нагрев при 300 – 320⁰С на воздухе превращает полиакрилонитрил в циклический полимер чёрного цвета. Это объясняется образованием участков сопряжённых двойных связей. Волокна из ПАН являются важнейшим продуктом для создания углеродных волокон.

→ →

При циклизации ПАН выделяется синильная кислота НСN, NH₃, N₂, CO₂, CO, H₂O, CH₄. Максимальная скорость выделения HCN наблюдается в области 600 – 800 ^оС. Термообработка при 1400 - 1500 ^оС (стадия карбонизации) приводит к резкому снижении электрического сопротивления. При температурах 2400 – 2600 ^оС происходит графитизация, приводящая к получению высокомодульного углеродного волокна.