聚丙烯腈简称PAN,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。主要用于制聚丙烯腈纤维,聚丙烯腈纤维(俗称腈纶)的强度并不高,耐磨性和抗疲劳性也较差。 聚丙烯腈纤维的优点是耐候性和耐日晒性好,在室外放置18个月后还能保持原有强度的 77%。它还耐化学试剂,特别是无机酸、漂白粉、过氧化氢及一般有机试剂。
聚丙烯腈外观为白色或略带黄色的不透明粉末;相对密度1.12(在 25°C 时,密度 1.184 g/mL),玻璃化温度约90℃。它溶于二甲基甲酰胺、二甲基亚砜、环丁砜、硝酸亚乙 基酯等极性有机溶剂,还能溶于硫氰酸盐、过氯酸盐、氯化锌、溴化锂等无机盐的浓水溶液, 以及浓硝酸等特殊溶剂。它的软化温度和分解温度很接近,加热至200℃以上也不熔化(熔点317°C),而是逐渐着色,以至碳化。
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。
聚丙烯腈纤维广泛用来代替羊毛,或与羊毛混纺制成毛织物等,可代替部分羊毛制作 毛毯和地毯等织物,还可作为室外织物,如滑雪外衣、船帆、军用帆布、帐篷等。 聚丙烯腈中空纤维膜具有透析、超滤、反渗透和微过滤等功能,可用于医用器具、人 工器官、超纯水制造、污水处理和回用等。