Spectroscopic Analyses on Chain Structure and Thermal Stabilization Behavior of Acrylonitrile/Methyl Acrylate/Itaconic Acid-based Copolymers Synthesized by Aqueous Suspension Polymerization

Park, Do Un; Han, Nam; Ryu, Ji Hyeong; Park, Won Ho; Jeong, Young Gyu

doi:10.1007/s12221-018-8539-7

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“…A polimerização iniciou-se com um pH entre 2,7 e 3,0 e uma temperatura constante de 60 °C. Diversos trabalhos informam a utilização da temperatura de 60 °C para a polimerização de copolímeros de PAN [3,4,15].…”

Section: Figuraunclassified

“…No entanto, como a PAN se mostrou insolúvel na maioria dos solventes comuns, a substância foi considerada inutilizável. Polímeros a base de PAN se caracterizam principalmente por não serem fusíveis, já que por aquecimento acima de 180 ºC ocorre a ciclização dos grupos nítrilicos (CN) com grande liberação de energia e gases [2][3][4][5]. Dessa forma, sucessivas experiências têm tentado buscar uma solução para o problema da degradação da PAN antes de atingir sua temperatura de fusão.…”

Section: Introductionunclassified

“…Segundo GUPTA [12] a utilização de pares redox como o bissulfito de sódio e persulfato de potássio tem se mostrado bastante efetivo nesta técnica, principalmente por serem exigidos em baixas concentrações e também apresentarem baixo custo. Normalmente nesses processos de síntese, utiliza-se um sistema redox que gera radicais livres num meio aquoso ácido na faixa de pH de 2 a 3,5, com temperatura relativamente baixa, na faixa de 40 a 60 ºC [4,8,12].…”

Section: Introductionunclassified

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Obtenção e caracterização de copolímeros de Poliacrilonitrila (PAN) para uso em processos de fiação em extrusora

Fleming

Pardini

Granado³

2019

Matéria (Rio J.)

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RESUMO A disponibilidade de novos materiais, processos e equipamentos sempre traz perspectivas favoráveis ao mercado. A busca por processos alternativos e pela redução do custo da obtenção de precursores de materiais de alto desempenho tem se tornado primordial para o desenvolvimento do setor industrial de produtos com valores mais acessíveis, visando suprir a demanda de fibras de carbono de uso geral em um mercado que vem apresentando contínua expansão. As fibras de poliacrilonitrila (PAN) obtidas pelo processo de extrusão mostra potencial na redução de custo como precursor de fibras de carbono, em relação ao processo via fiação a úmido utilizado atualmente. Essa tecnologia inovadora permite a fiação por fusão da PAN empregando a glicerina (proveniente da produção do biodiesel) como seu principal plastificante, e dispensando o emprego de solventes altamente tóxicos. Assim sendo, o presente trabalho visou obter copolímeros de PAN que fossem adequados ao processo de fiação por extrusão convencional. Para tanto, foi utilizado para a obtenção dos copolímeros de PAN o processo de polimerização em suspensão aquosa e a caracterização foi realizada por meio da técnica de Cromatografia de Permeação em Gel (GPC). Os resultados mostraram que a técnica de GPC foi apropriada para determinar as propriedades moleculares dos copolímeros de PAN e que o comonômero estireno (ES) foi adequado para a polimerização, gerando copolímeros de PAN-co-ES com Mn > 40.000 g/mol e Mw > 130.000 g/mol.

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Section: Figuraunclassified

Section: Introductionunclassified

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Obtenção e caracterização de copolímeros de Poliacrilonitrila (PAN) para uso em processos de fiação em extrusora

Fleming

Pardini

Granado³

2019

Matéria (Rio J.)

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“…In addition, the exact reaction mechanism varies depending on the gas atmosphere, heating rate, copolymer used, etc. [23,24]. Thus, having a better understanding of the structural evolution of PAN fibers during stabilization is a major issue in predicting the final structure of the polymer and, therefore, in functionalizing it.…”

Section: Introductionmentioning

confidence: 99%

Recent Advances in Electrospun Fibers for Biological Applications

et al. 2023

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Electrospinning is a simple and versatile method to generate nanofibers. Remarkable progress has been made in the development of the electrospinning process. The production of nanofibers is affected by many parameters, which influence the final material properties. Electrospun fibers have a wide range of applications, such as energy storage devices and biomedical scaffolds. Among polymers chosen for biological scaffolds, such as PLA or collagen, polyacrylonitrile (PAN) has received increasing interest in recent years due to its excellent characteristics, such as spinnability, biocompatibility, and commercial viability, opening the way to new applications in the biotechnological field. This paper provides an overview of the electrospinning process of a large range of polymers of interest for biomedical applications, including PLA and PEO. It covers the main parameters and operation modes that affect nanofiber fabrication. Their biological applications are reviewed. A focus is placed on PAN fiber formation, functionalization, and application as scaffolds to allow cell growth. Overall, nanofiber scaffolds appear to be powerful tools in medical applications that need controlled cell culture.

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“…Over the past few decades, many experimental investigations have been used to study the cyclization mechanism of PAN-based CFs during the TOS process by multifarious characterization methods, such as infrared spectroscopy (IR), ,− differential scanning calorimetry (DSC), , wide-angle X-ray diffraction (XRD or WAXD), nuclear magnetic resonance (NMR), and so on. Two kinds of cyclization mechanisms were proposed from the previous study: (1) free radical cyclization mechanism in PAN homopolymer, with the cyclization promoted by free radicals; (2) ionic cyclization mechanism in P(AN- co -itaconic acid) copolymers, with cyclization promoted by a carboxyl group .…”

Section: Introductionmentioning

confidence: 99%

Investigation of the Cyclization Mechanism of Poly(acrylonitrile-co-ethylenesulfonic acid) Copolymer during Thermal Oxidative Stabilization by In Situ Infrared Spectroscopy

Liu

Zhang

et al. 2020

Ind. Eng. Chem. Res.

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Cyclization reaction is a crucial step during the heat treatment process of polyacrylonitrile (PAN)-based carbon fibers (CFs). In this work, in situ infrared spectroscopy and two-dimensional (2D) correlation spectroscopy are employed for the investigation of the cyclization mechanisms of PAN and poly(acrylonitrile-co-ethylenesulfonic acid) [P(AN-co-ESA)] copolymer during different temperature treatments under air atmosphere. The cyclization reaction of PAN was promoted by an acknowledged free radical mechanism. The cyclization reaction of P(AN-co-ESA) copolymer was promoted by an autocatalytic cyclization mechanism. A key step during this process was that the association structures generated by the interaction of hydrogen bond under heat treatment and the bond of SO change before the cyclization structures composed of CC and CN bonds. The new insight about the cyclization mechanism of P(AN-co-ESA) copolymer was verified by Fourier transform infrared spectroscopy and 2D correlation analysis. It is useful for further studies of the comonomer in PAN copolymers as a precursor of CFs.

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Spectroscopic Analyses on Chain Structure and Thermal Stabilization Behavior of Acrylonitrile/Methyl Acrylate/Itaconic Acid-based Copolymers Synthesized by Aqueous Suspension Polymerization

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Obtenção e caracterização de copolímeros de Poliacrilonitrila (PAN) para uso em processos de fiação em extrusora

Obtenção e caracterização de copolímeros de Poliacrilonitrila (PAN) para uso em processos de fiação em extrusora

Recent Advances in Electrospun Fibers for Biological Applications

Investigation of the Cyclization Mechanism of Poly(acrylonitrile-co-ethylenesulfonic acid) Copolymer during Thermal Oxidative Stabilization by In Situ Infrared Spectroscopy

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