ISSN:
0025-116X
Keywords:
Chemistry
;
Polymer and Materials Science
Source:
Wiley InterScience Backfile Collection 1832-2000
Topics:
Chemistry and Pharmacology
,
Physics
Description / Table of Contents:
The process of cyclization of copolymer-free polyacrylonitrile (PAN) at thermal treatment between 200 and 300°C in air is studied by measuring the elongation-shrinkage behaviour of polymer fibres under tensile stress. It was found that solely the shrinkage which occurs above 235°C is caused chemically, whilst the fibres are stretched by plastic deformation up to 235°C. The shrinkage above 235°C is explained as a consequence of cyclization reactions of PAN leading to polymers with angled partial ladder structure. The maximum shrinkage of about 25%, obtained experimentally without tensile stress, is in agreement with conclusions drawn on molecular models. These models are based on differing ratios of inter- and intramolecular addition reactions between the nitrile groups of PAN. The remaining elongation attainable after thermal treatment up to 300°C is determined by the reaction conditions until cyclization sets in, and was increased up to 40% using endless copolymer-free PAN fibres.
Notes:
Der Verlauf der Cyclisierung von copolymerfreiem Polyacrylnitril (PAN) bei thermischer Behandlung zwischen 200 und 300°C an Luft wird durch Messung des Dehnungs-Schrumpfungs-Verhaltens von Polymerfäden unter Zugbeanspruchung studiert. Es wurde gefunden, daß nur die oberhalb 235°C eintretende Schrumpfung chemisch bedingt ist, während die Fasern bis 235°C durch plastische Verformung gedehnt werden. Die Schrumpfung oberhalb 235°C wird als eine Folge der Cyclisierungsreaktionen des PAN zu Polymeren mit gewinkelter partieller Leiterstruktur erklärt. Die experimentell ohne Zugbeanspruchung gefundene maximale Schrumpfung von ca. 25% steht in übereinstimmung mit überlegungen an Molekülmodellen, bei denen unterschiedliche Verhältnisse von inter- und intramolekularen Additionsreaktionen zwischen den Nitrilgruppen zugrunde gelegt werden. Die erreichbare bleibende Dehnung nach der thermischen Behandlung bis oberhalb 300°C wird von den Reaktionsbedingungen bis zur einsetzenden Cyclisierung bestimmt und konnte an endlosen copolymerfreien PAN-Fäden bis zu 40% gesteigert werden.
Additional Material:
14 Ill.
Type of Medium:
Electronic Resource
URL:
http://dx.doi.org/10.1002/macp.1971.021440110
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