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Versuche:
Versuch 1
Herstellung von Kohlenstofffasern aus Polyacrylnitrilfasern
Anisotrope Kohlenstofffasern, die aus ineinander greifenden und in Faserrichtung
orientierten Graphitschichten bestehen, können aus Polyacrylnitrilfasern
synthetisiert werden. Diese werden zunächst oberhalb 200 °C an der Luft
(Trockenschrank) vorbehandelt. Dabei wird die Oberfläche der PAN‐Faser unter
Bildung von Hydroxyl‐, Carbonyl‐ und Carbonsäuregruppen oxidiert und die Faser
dadurch in ihrer Form stabilisiert. Außerdem setzen Cyclisierungen (Additionen
benachbarter Nitrilgruppen), Dehydrierungen und Eliminierungen von Ammoniak,
Blausäure und Wasser ein.
CH
3
CH
3
CN CN CN CN
intramolekulare
Cyclisierung
N
N N
NH
2
CH
3
CH
3
NH
2
Eliminierung von Wasserstoff,
Ammoniak und Blausäure
N
N N
NH
2
CH
3
NH
2
auf dem Weg zur
Graphitstruktur
Abb. 9: Strukturformeln zur Carbonfaserherstellung
Geräte:
Stativ mit Klammer und Muffe, Plastikinjektionsspritze (20 ml) mit großer Kanüle (2,1
x 30 mm), Becherglas (400 ml, hohe Form), Pinzette
Chemikalien:
10%ige Lösung von Polyacrylnitril in Dimethylacetamid
,
H: 360D‐332‐312, P: 201‐302+352‐308+313