Poliacrilonitrile: Sintesi e Proprietà
Il poliacrilonitrile è un polimero utilizzato per la produzione di fibre che presentano caratteristiche simili alla seta, ma con un’efficienza termica paragonabile a quella della lana. Queste fibre vengono impiegate in diversi settori, inclusi i sistemi di filtrazione dei gas, tende da esterni, vele per imbarcazioni e fibre per cemento armato. Tipicamente, viene utilizzato in copolimeri insieme ad acrilonitrile e metacrilato o metilmetacrilato, per la produzione di tessuti speciali.
Sintesi del Poliacrilonitrile
La sintesi del poliacrilonitrile avviene attraverso una polimerizzazione radicalica, utilizzando perossidi o una miscela di perossidisolfato di potassio K2S2O8 insieme a un agente riducente come l’idrogenosolfito di potassio KHSO3.
Proprietà del Poliacrilonitrile
Le fibre di poliacrilonitrile presentano una densità di 1.17 g/cm3, risultando essere più leggere della lana la cui densità è pari a 1.32 g/cm3. Offrono un buon isolamento termico, con un’allungamento a rottura del 15%. Le fibee mostrano anche una buona stabilità termica e si decolorano solo a temperature superiori a 175 °C per lunghi periodi. Inoltre, si restringono di circa l’1.5% se trattate con acqua bollente per 30 minuti.
Questi materiali evidenziano anche una buona resistenza agli acidi minerali e alle soluzioni alcaline diluite, sebbene siano vulnerabili agli alcali forti a caldo. Tuttavia, non sono suscettibili all’attacco di muffe e tarme e mostrano notevole stabilità verso agenti sbiancanti. Ulteriormente, sono stati prodotti fiocchi di poliacrilonitrile con un’applicazione speciale per prevenire il ritiro plastico di calcestruzzi e malte.
Recentemente, nel 2013, i ricercatori dell’Università di Nebraska-Lincoln hanno annunciato la creazione di nanofibre eccezionalmente sottili e robuste mediante la tecnica di elettrofilatura, con il poliacrilonitrile come materiale di base. L’esperimento ha dimostrato che diminuendo lo spessore delle nanofibre, il materiale non solo diviene più resistente, ma anche più duro.
In sintesi, il poliacrilonitrile rappresenta un materiale polimerico versatile, che trova applicazioni in svariati settori grazie alle sue peculiari proprietà, che risultano essere di grande interesse per la ricerca e lo sviluppo di materiali innovativi.