Polvere di poliacrilonitrile CAS 25014-41-9

È la materia prima fondamentale per la preparazione delle fibre di carbonio e circa il 90% delle fibre di carbonio in tutto il mondo utilizza il PAN come precursore. Le fibre PAN possono essere convertite in fibre di carbonio ad alte-prestazioni attraverso processi come la preossidazione e la carbonizzazione, con una resistenza alla trazione di 3,5-7,0 GPa e un modulo di 230-630 GPa. Sono ampiamente utilizzati nel settore aerospaziale, nell'alleggerimento automobilistico, nella produzione di energia eolica e in altri campi.

Caso tipico:

Aerospaziale: i componenti chiave dell'aereo C919 di produzione nazionale, come le ali e le pinne caudali, sono realizzati con materiali compositi in fibra di carbonio a base PAN, che riducono il peso del 30% e migliorano l'efficienza del carburante del 15% rispetto ai tradizionali materiali metallici.
Industria automobilistica: la carrozzeria della Tesla Model S è realizzata in plastica PAN rinforzata con fibra di carbonio (CFRP), ottenendo una riduzione del peso del 10% e un aumento dell'autonomia dell'8%.

Generazione di energia eolica: le pale della turbina eolica Vestas V236-15.0MW utilizzano fibra di carbonio PAN, con una lunghezza di 115,5 metri, e l'efficienza di generazione di energia è superiore del 20% rispetto a quella delle pale in fibra di vetro.
Scoperta tecnologica: l’Università di Shenzhen collabora con le imprese per raggiungere la massapolvere di poliacrilonitriledi fibra di carbonio di grado T1000 a livello di migliaia di tonnellate, con una resistenza di 6,8 GPa e un modulo di 320 GPa. È stato applicato nel sistema nazionale di fornitura di aeromobili di grandi dimensioni, rompendo il monopolio tecnologico straniero.

La fibra di poliacrilonitrile (PAN) è nota come "lana sintetica" per il suo aspetto e la sensazione al tatto che ricordano la lana, e la sua produzione rappresenta oltre il 15% della fibra sintetica totale. Attraverso la modificazione della copolimerizzazione, la fibra acrilica può possedere proprietà anti-statiche, ritardanti di fiamma-, antibatteriche e di altro tipo ed è ampiamente utilizzata nell'abbigliamento e nei tessili domestici e industriali.

Scenario applicativo:

Settore abbigliamento: maglioni lavorati a maglia realizzati in misto acrilico e lana, con un aumento del 30% nella ritenzione del calore e un prezzo pari solo al 60% dei prodotti in pura lana; La fibra acrilica colorata originale viene utilizzata per tende da esterno, con una resistenza al sole di livello 5 (standard internazionale) e una durata di servizio estesa di oltre 8 anni.
Decorazione della casa: i tappeti in acrilico hanno una migliore resistenza alle macchie rispetto ai tappeti in lana, riducendo i costi di pulizia del 50%; Le tende acriliche hanno una classificazione ignifuga B1 (standard cinese), riducendo significativamente il rischio di incendio.

Tessuto industriale: il cemento armato acrilico viene utilizzato per la costruzione di ponti, con un aumento del 40% del tasso di soppressione delle crepe; Il materiale filtrante in fibra acrilica riduce la concentrazione delle emissioni di polvere al di sotto di 10 mg/m ³ nel trattamento dei fumi dei cementifici (standard nazionale inferiore o uguale a 30 mg/m ³).
Dati di mercato: nel 2024, la produzione cinese di fibra acrilica raggiungerà 1,2 milioni di tonnellate, pari al 45% della produzione totale globale. Tra questi, il consumo nella Cina orientale rappresenterà il 45%, utilizzato principalmente per abbigliamento e tessuti industriali.

La resistenza alla corrosione chimica lo rende un materiale ideale per campi come l'ingegneria chimica e l'energia. Attraverso la modifica della copolimerizzazione, il PAN può essere trasformato in fibre e resine speciali resistenti agli acidi, agli alcali e ai solventi, che vengono applicate in scenari come condutture, serbatoi di stoccaggio e rivestimenti anti-corrosione.

Applicazioni tipiche:

Condotte chimiche: le condotte in fibra di vetro a base PAN hanno una durata tre volte superiore rispetto alle condotte metalliche nel trasporto di acido solforico e acido cloridrico e i costi di manutenzione sono ridotti del 60%.
Apparecchiature per lo stoccaggio dell'energia: la fibra PAN viene utilizzata come materiale di base per i separatori delle batterie agli ioni di litio-, con una porosità del 40%, un aumento della conduttività ionica del 20% e una durata del ciclo della batteria superiore a 3000 volte.

Ingegneria oceanica: le strutture in acciaio rivestite in PAN hanno un livello di resistenza alla corrosione pari a C5 (standard internazionale) in ambiente marino e il ciclo di manutenzione è stato esteso da 5 a 15 anni.
Progresso tecnologico: Zhongfu Shenying ha sviluppato fibre ad alta temperatura- basate su PAN con una resistenza alla temperatura di 300 gradi, che sono state applicate nei sistemi di protezione termica dei veicoli spaziali, riducendo il costo dei materiali importati del 40%.

L'inerzia biologica dàpolvere di poliacrilonitrileun vantaggio unico in campo medico. Attraverso la modifica della superficie, il PAN può essere utilizzato per produrre prodotti medici di fascia alta-come vasi sanguigni artificiali, condotti nervosi e trasportatori di farmaci, promuovendo lo sviluppo della medicina rigenerativa.

Applicazioni innovative:

Vasi sanguigni artificiali: vasi sanguigni artificiali di piccolo-diametro basati su PAN (diametro interno<6mm) have a patency rate of 90%, which is 20% higher than polytetrafluoroethylene (PTFE) blood vessels, and have entered the clinical trial stage.

Riparazione neurale: il condotto nervoso PAN guida la rigenerazione assonale a una velocità di 1 mm/giorno, che è del 50% più breve rispetto al ciclo di riparazione del trapianto di nervo autologo, e viene utilizzato per il trattamento delle lesioni dei nervi periferici.
Rilascio controllato del farmaco: il sistema di somministrazione del farmaco in nanofibra PAN raggiunge un rilascio prolungato del farmaco per 72 ore, riducendo le fluttuazioni della concentrazione del farmaco nel sangue del 60% e viene utilizzato per la terapia antitumorale mirata.
Potenziale di mercato: si prevede che il mercato globale dei materiali medici PAN raggiungerà i 500 milioni di dollari entro il 2025, con un tasso di crescita annuo composto del 12%, di cui la regione Asia-Pacifico rappresenta oltre il 40%.

Polyacrylonitrile based activated carbon has become the preferred electrode material for supercapacitors due to its high specific surface area (>2000m²/g) ed eccellente conduttività. L'elettrodo a carbone attivo PAN ha una capacità specifica di 120 F/g e una densità di potenza di 10 kW/kg ed è ampiamente utilizzato in campi come i veicoli a nuova energia e le reti intelligenti.

Casi applicativi:

Veicoli di nuova energia: BYD e6 è dotato di supercondensatori basati su PAN, che riducono il tempo di ricarica rapida a 15 minuti e aumentano l'autonomia del 10%.

Smart Grid: il progetto dimostrativo State Grid adotta il sistema di accumulo di energia con supercondensatori PAN, con una velocità di risposta in frequenza di millisecondi e un miglioramento del 30% nella stabilità della rete.
Elettronica di consumo: il telefono Huawei Mate 60 utilizza elettrodi compositi in grafene a base PAN, che aumentano la velocità di ricarica del 50% e hanno una durata del ciclo della batteria di oltre 2000 volte.
Tendenza tecnologica: la ricerca e lo sviluppo di materiali per elettrodi compositi PAN e grafene sta accelerando e si prevede che la densità di energia supererà i 15 Wh/kg e il costo sarà ridotto del 30% entro il 2025.