Polyacrylnitril, Abk. PAN, eine makromolekulare, nicht thermoplastische Verbindung, die besondere Bedeutung für die Herstellung von Chemiefaserstoffen

und synthetischem Kautschuk (als Mischkomponente) hat. P. liegt als weißes Pulver vor, das sich bei 350 °C zersetzt, ohne vorher zu schmelzen; D. 1,14 bis 1,16 g cm^-3 bei M_r = 15000 bis 2500000. Durch die intermolekulare Verknüpfung der Polymerketten über Wasserstoffbrückenbindung ist P. in den meisten organischen Lösungsmitteln unlöslich und hat einen hohen Erweichungspunkt.

Polyacrylnitril. Abb.: Herstellung nach dem Lösungspolymerisationsverfahren.

Die Auflösung in Dimethylformamid und Dimethylsulfoxid beruht auf der Wasserstoffbrückenbindung lösenden Wirkung dieser Lösungsmittel.

Herstellung. P. wird durch radikalische Polymerisation von Acrylnitril nach dem Fällungs- und Lösungsverfahren hergestellt. Besonderes technisches Interesse hat die Lösungspolymerisation in Dimethylformamid, weil durch die Herstellung unmittelbar verspinnbarer Polymerlösungen das feste P. nicht isoliert zu werden braucht (Abb.). Bei 20 bis 40 °C und innerhalb von 25 bis 50 Stunden setzen sich etwa 75 % des Acrylnitrils zu P. um. Als Initiator dient z. B. Ammoniumpersulfat. Das nicht umgesetzte Monomere wird im Vakuum abgetrennt und in den Prozeß zurückgeführt. Die Polymerlösung kann unmittelbar im Naß- oder Trockenverfahren zu Polyacrylnitrilfasern versponnen werden. Das Verfahren eignet sich auch zur Herstellung von Copolymeren, z. B. mit Vinylacetat, Acrylsäureestern, Vinylpyridin u. a. Acrylnitril-Styrol-Copolymere, die noch Vinylcarbazen enthalten, zeichnen sich durch große Härte aus und dienen als Ersatz für Letternmetall. Copolymere aus 40 % Acrylnitril und 60 % Vinylchlorid eignen sich als Fasermaterial für Filter und Siebe. Beim vorsichtigen Erhitzen von P. auf etwa 200 °C erfolgt eine Cyclisierung der benachbarten Nitrilgruppen mit anschließender Dehydrierung; es entstehen dabei Leiterpolymere, die wegen ihrer hohen Temperaturbeständigkeit und guten elektrischen Leitfähigkeit von großem Interesse sind. Glasklare, zug- und biegefeste Polymerisate erhält man durch Copolymerisation von Acrylnitril und Methacrylaten. Besondere Bedeutung haben Acrylnitril-Butadien-Copolymere als synthetischer Kautschuk.