聚丙烯腈是由单体丙烯腈经自由基聚合反应而得到。大分子链中的丙烯腈单元是接头-尾方式相连的。
聚丙烯腈纤维有多种不同的生产方法,形成了各具特点的工艺路线。这些工艺路线的共同点是:采用溶液(湿法和干法)纺丝方法,有相应的溶剂回收处理等。这些工艺路线的不同点是:不同的共聚物组成;不同的聚合(非均相沉淀聚合或均相聚合)方法;不同的纺丝溶剂(可采用二甲基甲酰胺,二甲基乙酰胺,二甲基亚砜,碳酸乙烯酯,硫氰酸钠,硝酸,氯化锌等):不同的纺丝方法(湿法或干法纺丝,湿法中采用不同凝固浴);不同的牵伸、后处理工艺;不同的溶剂回收工艺。各种工艺中,最主要的因素是溶剂,不同的溶剂决定了纺丝液的制备条件、纺丝条件、溶剂回收方法和废水处理方法等一系列工艺特点,也影响到防火、防毒及设备选材等许多方面。
由悬浮聚合法制得的是白色固体粉末,溶于二甲基甲酰胺等有机溶剂或硫氰酸盐等溶液中;由溶液聚合法制得的是聚丙烯腈溶液。
无卤阻燃PAN纤维制备
将1g真空干燥后的P(AN-co-VAc) 纤维加入到500mL单口烧瓶中,通过加入KOH水溶液来调节体系的pH值,并于室温下搅拌12h后取出纤维,用去离子水洗涤至中性,最后将其置于60℃的真空烘箱中干燥24h,从而获得对应pH值为10,12及14的水解后的P(AN-co-VAc) 共聚物纤维。
向装有恒压滴液漏斗的500mL三口烧瓶中依次加入0.5g上述于pH=12、水解12h条件下制备的干燥的P(AN-co-VAc) 共聚物纤维的水解产物及20mL二甲基甲酰胺(DMF),并浸渍1h后,于室温并在磁力搅拌的作用下向恒压滴液漏斗中缓慢滴入5mL O,O-二乙基磷酰氯,然后升温至60℃,反应5h,将纤维取出后用无水乙醇洗涤2次,再用蒸馏水洗涤3次,干燥后即获得无卤阻燃聚丙烯腈纤维。