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PolyacrylnitrilZoomA-Z

Polyacrylnitrile (Kurzzeichen: PAN) sind teilkristalline Polymere, die durch Polymerisation von Acrylnitril hergestellt werden. Polyacrylnitrile besitzen wegen der starken zwischenmolekularen Wechselwirkungen große Härte und Steifigkeit und sind gegenüber den meisten Medien sowie gegen Licht und Wärme beständig. Seine Glasübergangstemperatur liegt bei etwa 90°C. PAN ist nicht thermoplastisch verarbeitbar. Es liegt als weißes Pulver vor, dessen Schmelzpunkt bei über 300°C liegt. Bereits oberhalb von 150°C tritt jedoch Cyclisierung des Polymeren unter Gelbfärbung ein und das Material zersetzt sich unter Erhalt des Kohlenstoffgerüstes noch vor dem Schmelzen (wichtig für die Herstellung von C-Fasern).

Polyacrylnitril wird durch Fällungs- oder Lösungspolymerisation synthetisiert und hauptsächlich durch Verspinnen aus diesen Lösungen zu Fasern verarbeitet.

Als Homopolymer wird es nur für technische Anwendungen eingesetzt. Meist ist Acrylnitril Bestandteil von Copolymeren. Liegt der Gesamtgehalt an Comonomeren im Polymerisat dabei unter 15 %, so wird das Produkt weiterhin als Polyacrylnitril bezeichnet. Die Copolymere mit höherem Comonomer-Gehalt haben meist vollkommen andere Eigenschaften und werden hier nicht berücksichtigt (z. B. Copolymerisate aus Acrylnitril und Butadien als Kautschuk). Polyacrylnitril (meist als Copolymerisat mit einem nichtionischen Copolymer zur Verbesserung von Thermoplastizität oder Flammbeständigkeit und einem ionischen Copolymer zur Verbesserung der Anfärbbarkeit) wird hauptsächlich in der Textilindustrie als gut wärmeisolierende wolleähnliche Faser verwendet, die hohe Trocken- und Nassfestigkeit, Bauschkraft, Elastizität und Erholungsvermögen aufweist und wenig Schmutz aufnimmt. Handelsnamen sind z.B. Orlon oder Dralon. Weiterhin ist PAN der wichtigste Ausgangsstoff für die Gewinnung von Kohlenstoff-Fasern.

In der Bauindustrie wird es als Ersatz für Asbest in Faserzementprodukten eingesetzt. Die Fasern sind wegen ihres relativ großen Durchmessers nicht lungengängig. Auch in Ultrafiltrations- und Dialysemembranen kommt Polyacrylnitril zur Anwendung.

Lerneinheiten, in denen der Begriff behandelt wird

AcrylpolymereLevel 15 min.

ChemieMakromolekulare ChemiePolymere

Die verschiedenen Polymere aus Acrylverbindungen werden kurz vorgestellt.

PolyacrylnitrilLevel 220 min.

ChemieMakromolekulare ChemiePolymere

Polyacrylnitril wird durch Fällungs- oder Lösungspolymerisation synthetisiert und hauptsächlich durch Verspinnen zu Fasern verarbeitet. Einige Einsatzgebiete für Polyacrylnitril-Fasern werden aufgezählt. Als Beispiel wird die Gewinnung von Kohlenstoff-Fasern aus Polyacrylnitril-Gewebe beschrieben.