Powdwr polyacrylonitrile, fformiwla gemegol (C3H3N) n, CAS 25014-41-9, yn gyfansoddyn polymer a gafwyd gan polymerization radical rhad ac am ddim o acrylonitrile monomer. Mae'r unedau acrylonitrile yn y gadwyn macromoleciwlaidd wedi'u cysylltu mewn modd cynffon ar y cyd. Defnyddir yn bennaf ar gyfer cynhyrchu ffibrau polyacrylonitrile (PAN), nid yw'r cryfder yn uchel, ac mae'r ymwrthedd gwisgo a'r ymwrthedd blinder hefyd yn wael. Manteision ffibr polyacrylonitrile yw ymwrthedd tywydd da a gwrthsefyll yr haul, a gall gynnal 77% o'i gryfder gwreiddiol ar ôl cael ei osod yn yr awyr agored am 18 mis. Mae hefyd yn gallu gwrthsefyll adweithyddion cemegol, yn enwedig asidau anorganig, powdr cannu, hydrogen perocsid, ac adweithyddion organig cyffredinol.
Mae polyacrylonitrile (PAN), fel deunydd synthetig perfformiad uchel, wedi dangos gwerth cymhwysiad anadferadwy mewn sawl maes oherwydd ei strwythur moleciwlaidd unigryw a'i briodweddau cemegol. Mae ei gymwysiadau craidd yn cwmpasu chwe chyfeiriad: rhagflaenwyr ffibr carbon, deunyddiau tecstilau, peirianneg ddiwydiannol, meddygol ac iechyd, storio ynni, a thechnoleg diogelu'r amgylchedd, gan ffurfio cadwyn ddiwydiannol gyflawn o ddeunyddiau sylfaenol i gymwysiadau diwedd uchel.
Rhagflaenydd ffibr carbon: conglfaen gweithgynhyrchu -pen uchel
Dyma'r deunydd crai craidd ar gyfer paratoi ffibrau carbon, ac mae tua 90% o ffibrau carbon ledled y byd yn defnyddio PAN fel rhagflaenydd. Gellir trosi ffibrau PAN yn ffibrau carbon perfformiad uchel trwy brosesau megis cyn ocsideiddio a charboneiddio, gyda chryfder tynnol o 3.5-7.0 GPa a modwlws o 230-630 GPa. Fe'u defnyddir yn eang mewn awyrofod, ysgafnhau modurol, cynhyrchu ynni gwynt, a meysydd eraill.
Achos nodweddiadol:
Awyrofod: Mae cydrannau allweddol yr awyrennau C919 a gynhyrchir yn ddomestig, megis adenydd ac esgyll cynffon, wedi'u gwneud o ddeunyddiau cyfansawdd ffibr carbon PAN, sy'n lleihau pwysau 30% ac yn gwella effeithlonrwydd tanwydd 15% o'i gymharu â deunyddiau metel traddodiadol.
Diwydiant Modurol: Mae corff Model S Tesla wedi'i wneud o blastig wedi'i atgyfnerthu â ffibr carbon PAN (CFRP), gan gyflawni gostyngiad pwysau o 10% a chynnydd o 8% yn yr ystod.
Cynhyrchu pŵer gwynt: Mae llafnau tyrbin gwynt Vestas V236-15.0MW yn defnyddio ffibr carbon PAN, gyda hyd o 115.5 metr, ac mae'r effeithlonrwydd cynhyrchu pŵer 20% yn uwch na llafnau ffibr gwydr.
Datblygiad technolegol: mae Prifysgol Shenzhen yn cydweithio â mentrau i gyflawni màspowdr polyacrylonitrileo ffibr carbon gradd T1000 ar y lefel mil tunnell, gyda chryfder o 6.8GPa a modwlws o 320GPa. Fe'i cymhwyswyd yn y system gyflenwi awyrennau mawr domestig, gan dorri'r monopoli technolegol tramor.
Deunyddiau tecstilau: fersiwn wedi'i huwchraddio o wlân synthetig
Gelwir ffibr polyacrylonitrile (PAN) yn "wlân synthetig" oherwydd ei ymddangosiad a'i deimlad llaw yn debyg i wlân, ac mae ei gynhyrchiad yn cyfrif am fwy na 15% o gyfanswm y ffibr synthetig. Trwy addasu copolymerization, gall ffibr acrylig feddu ar briodweddau gwrth-statig, gwrth-fflam, gwrthfacterol ac eraill, ac fe'i defnyddir yn helaeth mewn dillad, tecstilau cartref a diwydiannol.
Senario Cais:
Maes dillad: siwmperi wedi'u gwau wedi'u gwneud o gyfuniad o acrylig a gwlân, gyda chynnydd o 30% mewn cadw cynhesrwydd a phris dim ond 60% o gynhyrchion gwlân pur; Defnyddir y ffibr acrylig lliw gwreiddiol ar gyfer pebyll awyr agored, gyda chyflymder haul o lefel 5 (safon ryngwladol) a bywyd gwasanaeth estynedig o dros 8 mlynedd.
Addurno cartref: Mae gan garpedi acrylig wrthwynebiad staen gwell na charpedi gwlân, gan leihau costau glanhau 50%; Mae gan lenni acrylig sgôr gwrth-fflam o B1 (safon Tsieineaidd), gan leihau'r risg o dân yn sylweddol.
Ffabrig diwydiannol: Defnyddir concrid wedi'i atgyfnerthu gan acrylig ar gyfer adeiladu pontydd, gyda chynnydd o 40% yn y gyfradd atal crac; Mae deunydd hidlo ffibr acrylig yn lleihau crynodiad allyriadau llwch i lai na 10mg/m ³ mewn triniaeth nwy ffliw planhigion sment (safon genedlaethol Llai na neu'n hafal i 30mg/m ³).
Data marchnad: Yn 2024, bydd cynhyrchiad ffibr acrylig Tsieina yn cyrraedd 1.2 miliwn o dunelli, gan gyfrif am 45% o gyfanswm y cynhyrchiad byd-eang. Yn eu plith, bydd y defnydd yn Nwyrain Tsieina yn cyfrif am 45%, a ddefnyddir yn bennaf ar gyfer dillad a ffabrigau diwydiannol.
Peirianneg Ddiwydiannol: Y Dewis Gorau o Ddeunyddiau sy'n Gwrthsefyll Cyrydiad
Mae'r ymwrthedd cyrydiad cemegol yn ei wneud yn ddeunydd delfrydol ar gyfer meysydd fel peirianneg gemegol ac ynni. Trwy addasu copolymerization, gellir gwneud PAN yn ffibrau a resinau arbennig sy'n gallu gwrthsefyll asid, gwrthsefyll alcali, a gwrthsefyll toddyddion, sy'n cael eu cymhwyso mewn senarios megis piblinellau, tanciau storio, a haenau gwrth-cyrydu.
Cymwysiadau nodweddiadol:
Piblinellau cemegol: Mae gan biblinellau gwydr ffibr PAN fywyd gwasanaeth dair gwaith yn hirach na phiblinellau metel wrth gludo asid sylffwrig ac asid hydroclorig, ac mae costau cynnal a chadw yn cael eu lleihau 60%.
Offer storio ynni: Defnyddir ffibr PAN fel y deunydd sylfaen ar gyfer gwahanyddion batri ïon lithiwm, gyda mandylledd o 40%, cynnydd mewn dargludedd ïon o 20%, a bywyd cylch batri yn fwy na 3000 o weithiau.
Peirianneg cefnfor: Mae gan strwythurau dur wedi'u gorchuddio â PAN lefel ymwrthedd cyrydiad o C5 (safon ryngwladol) mewn amgylchedd dŵr môr, ac mae'r cylch cynnal a chadw wedi'i ymestyn o 5 mlynedd i 15 mlynedd.
Cynnydd technolegol: Mae Zhongfu Shenying wedi datblygu ffibrau tymheredd uchel sy'n seiliedig ar PAN gyda gwrthiant tymheredd o 300 gradd, sydd wedi'u cymhwyso mewn systemau amddiffyn thermol llongau gofod, gan leihau cost deunyddiau a fewnforir 40%.
Iechyd Meddygol: Torri Trwodd mewn Biogydnawsedd
Mae inertness biolegol yn rhoipowdr polyacrylonitrilemantais unigryw yn y maes meddygol. Trwy addasu arwyneb, gellir defnyddio PAN i gynhyrchu cynhyrchion meddygol pen uchel megis pibellau gwaed artiffisial, cwndidau nerfol, a chludwyr cyffuriau, gan hyrwyddo datblygiad meddygaeth adfywiol.
Cymwysiadau arloesol:
Pibellau gwaed artiffisial: pibellau gwaed artiffisial bach wedi'u seilio ar PAN â diamedr (diamedr mewnol<6mm) have a patency rate of 90%, which is 20% higher than polytetrafluoroethylene (PTFE) blood vessels, and have entered the clinical trial stage.
Atgyweirio nerfol: Mae sianel nerf PAN yn arwain adfywiad echelinol ar gyfradd o 1mm y dydd, sydd 50% yn fyrrach na'r cylch atgyweirio o drawsblannu nerfau awtologaidd, ac fe'i defnyddir ar gyfer trin anafiadau nerf ymylol.
Rhyddhau dan reolaeth cyffuriau: Mae system cyflenwi cyffuriau nanofiber PAN yn rhyddhau cyffuriau am 72 awr, gan leihau amrywiadau crynodiad cyffuriau gwaed 60%, ac fe'i defnyddir ar gyfer therapi canser wedi'i dargedu.
Potensial y farchnad: Disgwylir i'r farchnad deunyddiau meddygol PAN fyd-eang gyrraedd $500 miliwn erbyn 2025, gyda chyfradd twf blynyddol cyfansawdd o 12%, y mae rhanbarth Asia a'r Môr Tawel yn cyfrif am dros 40% ohono.
Storio ynni: 'craidd' uwch-gynwysyddion
Polyacrylonitrile based activated carbon has become the preferred electrode material for supercapacitors due to its high specific surface area (>2000m ²/g) a dargludedd rhagorol. Mae gan electrod carbon wedi'i actifadu PAN gapasiti penodol o 120F / g a dwysedd pŵer o 10kW / kg, ac fe'i defnyddir yn eang mewn meysydd fel cerbydau ynni newydd a gridiau smart.
Achosion cais:
Cerbydau ynni newydd: Mae BYD e6 wedi'i gyfarparu â supercapacitors seiliedig ar PAN, gan leihau amser codi tâl cyflym i 15 munud a chynyddu ystod o 10%.
Grid Smart: Mae prosiect arddangos Grid y Wladwriaeth yn mabwysiadu system storio ynni supercapacitor PAN, gyda chyflymder ymateb amlder o milieiliadau a gwelliant o 30% mewn sefydlogrwydd grid.
Electroneg Defnyddwyr: Mae ffôn Huawei Mate 60 yn defnyddio electrodau cyfansawdd graphene seiliedig ar PAN, sy'n cynyddu cyflymder codi tâl 50% ac sydd â bywyd cylch batri o dros 2000 o weithiau.
Tueddiad technolegol: Mae ymchwil a datblygiad deunyddiau electrod cyfansawdd PAN a graphene yn cyflymu, a disgwylir y bydd y dwysedd ynni yn fwy na 15Wh / kg a bydd y gost yn cael ei leihau 30% erbyn 2025.
Gyda'i botensial addasu amrywiol a'i nodweddion cymhwyso trawsddisgyblaethol, mae wedi dod yn ddeunydd sylfaenol anhepgor ar gyfer diwydiant modern. O weithgynhyrchu pen uchel i faes bywoliaeth pobl, o ddiwydiannau traddodiadol i dechnolegau newydd, mae PAN yn hyrwyddo uwchraddio diwydiannol gydag agwedd "chwyldro materol". Gyda chyflymiad lleoleiddio ffibr carbon, datblygiadau arloesol mewn arloesi deunydd meddygol, ac uwchraddio ailadroddol mewn technoleg diogelu'r amgylchedd, disgwylir i faint y farchnad fyd-eang fod yn fwy na 990 miliwn o ddoleri'r UD erbyn 2029, gan gyflwyno cyfnod newydd o ddeunyddiau perfformiad uchel.
Powdwr polyacrylonitrileyn cael ei sicrhau gan polymerization radical rhydd o acrylonitrile monomer. Mae'r unedau acrylonitrile yn y gadwyn macromoleciwlaidd wedi'u cysylltu mewn modd cynffon ar y cyd. Defnyddir yn bennaf ar gyfer cynhyrchu ffibrau polyacrylonitrile, mae gan ffibrau polyacrylonitrile (a elwir yn gyffredin fel ffibrau acrylig) gryfder isel, ymwrthedd gwisgo gwael, a gwrthsefyll blinder. Manteision ffibr polyacrylonitrile yw ymwrthedd tywydd da a gwrthsefyll haul. Mae hefyd yn gallu gwrthsefyll adweithyddion cemegol, yn enwedig asidau anorganig, powdr cannu, hydrogen perocsid, ac adweithyddion organig cyffredinol.
Dull 1: Dull Labordy
Mae'r dull paratoi labordy o polyacrylonitrile yn seiliedig yn bennaf ar adwaith polymerization radical rhad ac am ddim. Dyma'r camau a'r rhagofalon penodol:
Mae polymerization radical rhydd yn adwaith polymerization ychwanegol sydd, trwy weithred cychwynnydd radical rhydd, yn achosi'r gadwyn i dyfu a'r radicalau rhydd i gynyddu'n barhaus, a thrwy hynny gysylltu llawer o fonomerau i ffurfio moleciwlau mawr. Yn y broses hon, mae bond dwbl carbon carbon y monomer acrylonitrile yn cael ei agor, ac mae'n cael adweithiau adio dro ar ôl tro gyda moleciwlau monomer eraill, gan gael cyfansoddion polymer polyacrylonitrile yn y pen draw.
Offer arbrofol: fflasg tair gwddf, twndis gollwng pwysau cyson, stirrer magnetig, thermomedr, ac ati.
Adweithyddion arbrofol: Monomer acrylonitrile, cychwynnydd radical rhydd (fel perocsid benzoyl, ac ati), toddydd (fel dimethylformamide DMF, ac ati, a ddefnyddir i ddiddymu'r monomer a'r cychwynnydd).
Gosodwch y fflasg tri gwddf ar y trowr magnetig a gosod twndis gollwng pwysau cyson a thermomedr.
Gwiriwch aerglosrwydd y ddyfais i sicrhau nad oes unrhyw ollyngiadau.
Ychwanegu swm penodol o monomer acrylonitrile a hydoddydd, yn ogystal â swm priodol o cychwynnydd radical rhydd, i fflasg tri gwddf.
O dan weithred troi magnetig, mae'r monomer a'r cychwynnwr wedi'u cymysgu'n drylwyr.
Cynhesu'r system adwaith i dymheredd priodol (yn dibynnu ar fath a gweithgaredd y cychwynnwr) i gychwyn yr adwaith polymerization radical rhydd.
Yn ystod y broses adwaith, mae'r monomer acrylonitrile sy'n weddill yn cael ei ychwanegu'n araf i'r system adwaith trwy dwndis gollwng pwysau cyson i gynnal sefydlogrwydd y system adwaith.
Ar ôl i'r adwaith gael ei gwblhau, oerwch y system adwaith i dymheredd ystafell.
Hidlo, golchi a sychu'r cynnyrch polyacrylonitrile a gafwyd i gael gwared â monomerau a thoddyddion heb adweithio.
(1) Diogelwch arbrofol:
Yn ystod yr arbrawf, dylid gwisgo offer amddiffynnol priodol fel gogls a menig.
Dylai'r labordy gynnal awyru da er mwyn osgoi cronni nwyon niweidiol.
(2) Amodau arbrofol:
Mae tymheredd yr adwaith, amser, a math a maint y cychwynnwr yn cael effaith sylweddol ar gyfradd adwaith polymerization a phriodweddau'r cynhyrchion. Felly, cyn cynnal yr arbrawf, mae angen adolygu llenyddiaeth berthnasol yn ofalus a phennu amodau arbrofol priodol.
(3) purdeb cynnyrch:
Yn ystod y broses brosesu post, dylai'r cynnyrch gael ei olchi a'i sychu'n drylwyr i gael gwared â monomerau a thoddyddion nad ydynt yn adweithio a gwella purdeb y cynnyrch.
(4) Amgylchedd arbrofol:
Dylid cynnal yr arbrawf mewn amgylchedd sych a di-lwch er mwyn osgoi dylanwad amhureddau ar ganlyniadau'r arbrawf.
Dull 2: Dulliau Cynhyrchu Diwydiannol
Mae yna wahanol ddulliau cynhyrchu ar gyfer ffibrau polyacrylonitrile, gan ffurfio llwybrau proses unigryw.
Pa mor gyffredin yw'r llwybrau proses hyn yw'r defnydd o ddulliau troelli ateb (gwlyb a sych), gyda thriniaethau adfer toddyddion cyfatebol.
Y gwahaniaethau rhwng y llwybrau proses hyn yw:
(1) Cyfansoddiadau copolymer gwahanol;(2) Gwahanol ddulliau polymerization (polymerization dyddodiad heterogenaidd neu polymerization homogenaidd);(3) Toddyddion nyddu gwahanol (gan gynnwys dimethylformamide, dimethylacetamide, dimethyl sulfoxide, finyl carbonad, sodiwm thiocyanate, asid nitrig, sinc clorid, ac ati):(4) Gwahanol ddulliau nyddu (nyddu gwlyb neu sych, gan ddefnyddio baddonau ceulo gwahanol mewn nyddu gwlyb);(5) Technegau ymestyn a phostio-gwahanol;(6) Gwahanol brosesau adfer toddyddion.Y ffactor pwysicaf mewn amrywiol brosesau yw'r toddydd, sy'n pennu cyfres o nodweddion proses megis amodau paratoi'r toddiant nyddu, amodau nyddu, dulliau adfer toddyddion, a dulliau trin dŵr gwastraff. Mae hefyd yn effeithio ar lawer o agweddau megis atal tân, atal nwy, a dewis offer.
Mae'r powdr solet gwyn a geir trwy ddull polymerization atal dros dro yn hydawdd mewn toddyddion organig megis dimethylformamide neu atebion megis thiocyanate; Mae'r ateb polyacrylonitrile yn cael ei sicrhau trwy ddull polymerization ateb.
Dull 3: Paratoi ffibrau PAN gwrth-fflam -fflam rhydd-
Ychwanegwch 1g o ffibr P (AN co VAc) wedi'i sychu dan wactod i fflasg sengl 500mL, addaswch pH y system trwy ychwanegu hydoddiant dyfrllyd KOH, trowch ar dymheredd yr ystafell am 12 awr, tynnwch y ffibr, golchwch ef â dŵr wedi'i ddad-ïoneiddio nes ei fod yn niwtral, ac yn olaf sychwch ef mewn popty gwactod ar 60 gradd am 24 awr i gael gwerth ffibr hydrolyzed P 1, comer poly Comer (PH) comer. 12, a 14.
I fflasg tri gwddf 500mL gyda thwndis gollwng pwysau cyson, ychwanegwyd 0.5g o gynnyrch hydrolysis y ffibr copolymer P (AN co VAc) sych a baratowyd o dan amodau pH=12 a hydrolysis am 12 awr a 20mL o dimethylformamide (DMF) yn ddilyniannol. Ar ôl socian am 1 awr, cafodd 5mL o O, O-diethyl ffosfforyl clorid ei ollwng yn araf i'r twndis gollwng pwysau cyson ar dymheredd yr ystafell o dan droi magnetig, ac yna ei gynhesu i 60 gradd am 5 awr. Ar ôl tynnu'r ffibr, cafodd ei olchi ddwywaith gydag ethanol anhydrus a thair gwaith gyda dŵr distyll. Ar ôl sychu, fflam rhydd halogenpowdr polyacrylonitrilecafwyd ffibr.
Ym 1931, cynhyrchodd Glaw yn yr Almaen polyacrylonitrile (PAN) am y tro cyntaf, ond oherwydd ei anhydawdd yn y rhan fwyaf o doddyddion organig ac anorganig a thymheredd toddi yn uwch na'r tymheredd dadelfennu, nid oedd yn bosibl defnyddio'r dulliau nyddu hydoddiant hysbys a nyddu toddi ar y pryd, ac ni ellid gwneud PAN yn ffibrau.
Cafodd ffibrau PAN eu diwydiannu gyntaf gan DuPont.
Mae ffibr polyacrylonitrile yn cyfeirio at ffibrau sy'n cael eu nyddu o polyacrylonitrile neu gopolymerau gyda chynnwys acrylonitrile o dros 85%.
cynhyrchiad ffibr polyacrylonitrile y byd oedd 2.6685Mt, a chynhyrchiad ffibr polyacrylonitrile Tsieina oedd 473.7kt.
Gellir crynhoi tueddiadau ymchwil a datblygu ffibrau polyacrylonitrile yn ddwy agwedd;
Yn gyntaf
Ymchwil ar brosesau ffurfio ffibr newydd, megis defnyddio dull plastigydd i syntheseiddio copolymerau polyacrylonitrile, er mwyn lleihau'r rhyngweithio rhwng macromoleciwlau polyacrylonitrile a gostwng pwynt toddi y polymer, ac i ddefnyddio proses nyddu toddi neu gynyddu crynodiad nyddu slyri mewn proses nyddu gwlyb chwistrell sych i wella priodweddau mecanyddol y ffibrau crai ar ôl ffurfio ffibr.
Yn ail
Mae'n ymwneud ag astudio mathau newydd o ffibrau polyacrylonitrile, megis ffibrau polyacrylonitrile gwrth-fflam, ffibrau polyacrylonitrile crebachu uchel, technoleg lliwio ar-lein yn ystod nyddu ffibr polyacrylonitrile, ffibrau polyacrylonitrile gwrth-sefydlog, amsugno dŵr uchel, ffibrau polyacrylonitrile, ffibrau polyacrylonitrile, ffibrau polyacrylonitrile. ffibrau polyacrylonitrile gwrthfacterol a gwrth-arogl, ffibrau polyacrylonitrile isgoch pell, ffibrau polyacrylonitrile modwlws uchel ac uchel, ac ati.
Cwestiynau Cyffredin
Ar gyfer beth mae polyacrylonitrile yn cael ei ddefnyddio?
+
-
Defnyddir PAN i gynhyrchu amrywiaeth eang o gynhyrchion gan gynnwyspilenni hidlo uwch, ffibrau gwag ar gyfer osmosis gwrthdro, ffibrau ar gyfer tecstilau, a ffibrau PAN ocsidiedig. Ffibrau PAN yw rhagflaenydd cemegol ffibr carbon o ansawdd uchel iawn.
Beth yw'r deunyddiau crai ar gyfer polyacrylonitrile?
+
-
Y prif fonomer ar gyfer paratoi polyacrylonitrile yw acrylonitrile (AN), y gellir ei gynhyrchu opetrolewm, nwy naturiol, glo, calsiwm carbid, ac ati, ac mae ganddo amrywiaeth o lwybrau proses. Ar hyn o bryd defnyddir y dull ammoxidation propylen yn eang. Cliciwch ar enw'r cynnyrch i weld manylion y cynnyrch.
A yw polyacrylonitrile yn ddiogel?
+
-
Er bod polyacrylonitrile ynheb ei ystyried yn arbennig o beryglus, gall prosesau gweithgynhyrchu a phrosesu achosi risgiau. Er enghraifft, gall anadlu gronynnau llwch neu mygdarth a gynhyrchir yn ystod gweithgynhyrchu polyacrylonitrile fod yn beryglus.
A yw polyacrylonitrile yn blastig?
+
-
Polyacrylonitrile (PAN),resin synthetiga baratowyd gan y polymerization o acrylonitrile. Yn aelod o'r teulu pwysig o resinau acrylig, mae'n ddeunydd thermoplastig caled, anhyblyg sy'n gallu gwrthsefyll y rhan fwyaf o doddyddion a chemegau, yn araf i losgi, ac o athreiddedd isel i nwyon.
Beth yw'r 4 math o strwythurau polymer?
+
-
Y pedwar strwythur polymer sylfaenol ywllinol, canghennog, croesgysylltiedig a rhwydwaith. Diagramau o strwythurau polymer llinol, canghennog, croesgysylltu a rhwydwaith.
Tagiau poblogaidd: powdr polyacrylonitrile cas 25014-41-9, cyflenwyr, gweithgynhyrchwyr, ffatri, cyfanwerthu, prynu, pris, swmp, ar werth