聚丙烯腈是什么？

聚丙烯腈是什么？

聚丙烯腈纤维聚丙烯腈纤维是丙烯腈与第二第三单体的共聚纤维。丙烯腈含量占85％以上，称为第一单体，纯净的聚丙烯腈结构紧密，性脆硬，染色性很差。第二单体通常用含有酯基的化合物，如丙烯酸甲酯，甲基丙烯酸甲酯飞醋酸乙烯酯等，第二单体加入后，大分子排列的规整性变差，分子间作用力减弱，从而使纤维在微观结构上趋子疏松，纤维的柔软性提高，弹性和手感改善，并有利于染料分子的引入，改善纤维染色性。第二单体含量约占5％～9％，其含量的多少除了影响纤维的染色性外，对其它性能也有显著影响。其它条件不变时，随着第二单体含量的增加，由于丙烯酸甲酯的玻璃化温度降低，纤维的耐热变色稳定性下降，即受热后纤维易发黄，并使纤维的热蠕变量增加，热收缩变形性提高，初始模量降低，纤维受热后容易产生变形，但由于大分子链段的柔曲性提高，成品纤维表现出较好的弹性回复能力。加入第三单体，是为了向纤维中引入一定数量的亲染料基团，以改善染色性能。第三单体含量很低，一般为1％左右。第二、第三单体的引入，一般都将降低纤维的软化点及其湿热性能，但第二、第三单体品种不同，纤维质量差异很大。聚丙烯腈纤维截面随纺丝方法的不同而异，湿法纺丝的纤维截面基本呈圆形，干纺的则为花生果形，纤维表面较粗糙，似树皮状，在光学或电子显微镜中能看到原纤结构，并存在微小的孔洞。孔洞的大小和多少影响纤维的机械和染色性能。聚内烯腈大分子呈不很规则的螺旋形构象，不具有真正的结晶结构，因此没有严物陪罩格的结晶区与无定形区，只有高序区和低序区之分，聚丙烯腈纤维的这一结构特性，对纤维的物理机械性能有很大影响，例如腈纶纤维的热弹性就是腈纶结罩闹构的反映，利用热弹性加工膨体纱。腈纶纤维性质近似羊毛，故有合成羊毛之称。腈纶生产：以短纤维为主，可以纯纺，也可以与羊毛或其它纤维混纺，制成毛型织物。粗纤度的腈纶可以加工成毛毯或人造毛皮，大量的长丝束经牵切后加工膨体纱为针织原料，膨体织物手感柔软、膨松性好，起毛起球现象比涤纶和锦纶少。聚丙烯腈纤维吸湿较低，标准条件下的回潮率为1.2％一2.0%，不同品种的回潮率略有差异。聚丙烯腈纤维的干态与湿态回朝率比较接近，因此干湿状态下的拉伸性能差异较少，但由于吸湿低，加工时易积累静电，穿着时易沾污。聚丙烯腈纤维在引入第二、第三单体后，染色性能有所改善。由于第三单体使纤维带上了酸性或碱性基团，因而能采用阳离子染料或酸性染料染色，由于聚丙烯腈纤维的染色温度超过玻璃化温度时，染料在纤维上的上染速率提高之迅速远超过一般的合成纤维，因此染色时的工艺条件必须严格控制，例如腈纶的超分子结构差异或染色加工控制不当时，常使腈纶织物产生色差和色花。聚丙烯腈均聚物由于结构上的特点，在室温以上具有两个玻璃化温度，即80-100℃系低序区的玻璃化温度；0～150℃为中序区的玻璃化温度，在327℃时还有一个热转变点，通常认为是高序区的"熔点"。由于共聚组分的加入，两个玻璃化温度靠拢或消失，仅存一个玻璃化温度为75-100℃左右。聚丙烯腈长丝在空气中以220℃处理20-50h进行预氧化，再在惰性气体中以1090～1500℃碳化或2500-3000℃以上石墨化，可制造碳纤维或石墨纤维。碳纤维可做增强乱键塑料、宇航或其它用途，制造钓鱼杆、高尔夫球棒飞网球拍飞滑雪板、汽车零件、飞机，零件等。碳纤维具有高强度、高模量飞低伸长飞耐高温等特点。聚丙烯腈分子中含有氰基，耐日光与耐气候性特别好，腈纶经日晒1000小时，强度损失不超过20％，因此腈纶织物适宜制作户外用品。腈纶纤维强度1.76-3.08cN／dtcx，断裂伸长为25％一46％，湿强为干强的85％～95％，腈纶初始模量低于涤纶而高于锦纶，一般为35.2～61.6cN／dex，伸长弹性优于人造纤维与棉、麻，比羊毛差，多次拉伸的剩余伸长率较大，因此，腈纶针织物的袖口、领口等容易变形。腈纶对化学药品的稳定性是良好的，但不同品种之间有差异。