PL55094B1 - - Google Patents

Description

55094 V, M°° KI. 39 MKP C 08 J?iH Opublikowano: 18.III.1968 Hioo Wspóltwórcy wynalazku i Zdzislaw Deutryk, Warszawa (Polska), Janusz Wlasciciele patentu Nowacki, Milanówek (Polska) Sposób otrzymywania nowych zywic termoplastycznych Przedmiotem wynalazku jest sposób otrzymy¬ wania nowych zywic termoplastycznych, pochod¬ nych estrów celulozy.Znane zywice termoplastyczne, pochodne estrów celulozy, sa to produkty otrzymywane z celulozy przez estryfikacje mieszanina nitrujaca lub ace- tylujaca. Estry te pod dzialaniem acetonu, eteru, alkoholi lub mieszaniny alkoholi z eterem, albo przez dzialanie na nie w temperaturze 170—200°C ftalanami alkoholi, fosforanem trójkrezylowym lub gliceryna tworza zywice znajdujace zastoso¬ wanie do wyrobu klejów, lakierów lub wyrobów konstrukcyjnych. Zywice te posiadaja jednak szereg wad, które bardzo znacznie ograniczaja ich stosowanie, a takze charakteryzuja sie trudna, pracochlonna i skomplikowana pod wzgledem technologicznym obróbka. Wady te spowodowane sa przede wszystkim wielka zmiennoscia wlasno¬ sci estrów celulozy i wystepowaniem ich w niezli¬ czonej ilosci odmian tworzacych niejednorodna mieszanine.Surowiec wyjsciowy — celuloza, bedaca produk¬ tem naturalnym o zlozonej budowie, posiada bar¬ dzo zróznicowany sklad w zaleznosci od pochodze¬ nia, gatunku, sposobu otrzymywania, ilosci zawar¬ tych zanieczyszczen itp. Podczas nitrowania lub acetylowania ta niejednorodnosc jeszcze bardziej sie powieksza ze wzgledu na warunki, sposób estryfikowania oraz sklad mieszaniny estryfiku¬ jacej. Poniewaz róznorodnosci estrów w miesza¬ lo 20 25 30 ninie odpowiada róznorodnosc ich wlasnosci, co objawia sie miedzy innymi ich podatnoscia lub odpornoscia na dzialanie znanych rozpuszczalni¬ ków, przetwórstwo estrów jest bardzo skompliko¬ wane, trudne, uciazliwe i powodujace powstawa¬ nie wielu odpadów. Trudnosci w przetwórstwie i wady zywic charakteryzuje przykladowo rozpu¬ szczalnosc octanów celulozy w acetonie. Rozpusz*- czalnosc ta jest zalezna od stopnia podstawienia (liczba y)roraz stopnia polimeryzacji.Stopien podstawienia w trójacetylocelulozie wy¬ raza sie liczba y równa 300, co jest jednoznaczne z zawartoscia 62,5% zwiazanego kwasu octowego.Trójacetyloceluloza jest calkowicie nierozpuszczal¬ na w acetonie. W miare obnizania sie liczby y ace¬ tyloceluloza nabiera coraz wiekszej zdolnosci prze¬ chodzenia do roztworu w tym rozpuszczalniku.Optimum rozpuszczalnosci w bezwodnym aceto¬ nie wykazuje acetyloceluloza o liczbie y wahaja¬ cej sie w granicach 260—265 (w zaleznosci od ro¬ dzaju acetylocelulozy) co odpowiada zawartosci 54—55 zwiazanego kwasu octowego. Dalsze obni¬ zenie liczby y powoduje znowu zmniejszenie sie rozpuszczalnosci. Acetylocelulozy o liczbie y rów¬ nej 245 nie rozpuszczaja sie w acetonie. Przy tej samej liczbie y, lepsza rozpuszczalnosc wykazuja acetylocelulozy o mniejszym stopniu polimeryza¬ cji. Analogicznie zachowuja sie azotany celulozy.Estry celulozy charakteryzuja sie wiec duza zmiennoscia swoich wlasnosci w zaleznosci mie- 55 0943 55 094 4 dzy innymi od stopnia spolimeryzowania celulozy jak i od stopnia zestryfikowania. W zwiazku z tym nie jest obecnie mozliwe w sposób jednoczesnie latwy i prosty otrzymywanie dobrych lakierów, klejów lub tworzyw konstrukcyjnych, gdyz nale¬ zaloby stosowac estry celulozy selektywnie, o sci¬ sle zdefiniowanej budowie, co jest nieosiagalne ze wzgledów technologicznych. Stosujac przykladowo frakcje acetylocelulozy o zawartosci scisle 54— 55 przy uzyciu acetonu dosc dobre produkty.Nawet niewielkie natomiast domieszki acetylo¬ celuloz ponizej lub powyzej tej wartosci pozosta¬ jace w postaci nierozpuszczalnych i nie dajacych flie przerabiac grudek, psuja wyrób i staje sie on bezwartosciowy. Dotychczasowe metody przetwór¬ stwa estrów celulozy wymagaja wiec kosztownej, skomplikowanej i dlugotrwalej obróbki.Poza tym w wypadku niewlasciwego przebiegu skmoplikowanego procesu, otrzymuje sie wyroby calkowicie bezuzyteczne, których nie daje sie juz poprawic. Nie jest mozliwa tym bardziej przerób¬ ka odpadów, które najczesciej sa mieszaninami estrów celulozy a tym samym nie daja sie selek¬ tywnie rozpuszczac w znany sposób.Celem wynalazku jest unikniecie tych wad i opracowanie sposobu przeróbki mieszaniny estrów o wszystkich dowolnych frakcjach, a wiec bez ich rozdzielania oraz otrzymanie nowej zywi¬ cy termoplastycznej majacej zastosowanie do wy¬ robu lakierów, klejów i ksztaltek konstrukcyj¬ nych.Zadanie wytyczone w celu usuniecia podanych niedogodnosci zostalo rozwiazane zgodnie z wy¬ nalazkiem w ten sposób, ze najpierw dian (4,4- dwuhydroksydwufenylopropan), rozpuszcza sie w mieszaninie zmiekczaczy np. ftalanów, fosforanów (ftalan dwubutylowy, ftalan dwumetylowy, fosfo¬ ran trójfenylowy) i cieczy o niskiej temperaturze wrzenia jak alkohole i/albo chlorowcopochodne weglowodorów. Nastepnie tymi roztworami dziala sie w podwyzszonej temperaturze na mieszanine estrów celulozy. Proces przeprowadza sie w mie¬ szalnikach lub walcarkach w temperaturze okolo 100°C. Proces zachodzi bardzo latwo i szybko i w przeciagu 10 minut otrzymuje sie klarowne, jasne doskonale shomogenizowane zywice, nadajace sie do wyrobu klejów, lakierów lub ksztaltek i wy¬ robów konstrukcyjnych.W podany wedlug wynalazku sposób daje sie latwo przerabiac dowolne mieszaniny jedno-, dwu- i trójazotanów lub jedno-, dwu- i trójoctanów celulozy. Wedlug tego sposobu zachodzi takze bar¬ dzo latwo przetwórstwo wzajemnych mieszanin azotanów z octanami celulozy. Wazna zaleta spo¬ sobu wedlug wynalazku jest mozliwosc przerabia¬ nia trójpodstawnych estrów celulozy bardzo sklonnych do egzotermicznego rozkladu, a nawet wybuchu. Sposób ten bardzo prosty pod wzgledem technologicznym, umozliwia takze latwy przerób odpadów, stanowiacych najczesciej róznorodna mieszanina estrów celulozy. Pozwala on wiec na latwe wytwarzanie zywic do wyrobu doskonalych produktów majacych szerokie zastosowanie w go¬ spodarstwie domowym i technice. Otrzymane zy¬ wice daja jasny i klarowny produkt, nie zawiera¬ jacy grudek w postaci nieprzerobionych estrów celulozy.Wyroby konstrukcyjne sa jednorodne i o poly¬ sku. Daja sie ponadto latwo barwic na dowolne, zywe kolory.Ponizej podano dwa przyklady sposobów otrzy¬ mywania nowych zywic termoplastycznych w za¬ leznosci od przeznaczenia: Przyklad I, dotyczy wytwarzania zywic do wyrobu klejów.Do mieszalnika dodaje sie 1 czesc wagowa dia¬ nu i rozpuszcza w 5 czesciach wagowych butano¬ lu, dodaje 1,3 czesci wagowych ftalanu dwubuty- lowego, a nastepnie 1,9 czesci wagowych miesza¬ niny azotanów celulozy. Zawartosc mieszalnika miesza sie 1—1,5 godziny w temperaturze okolo 70°C.Przyklad II, dotyczy sposobu wytwarzania masy termoplastycznej do celów konstrukcyjnych.W mieszalniku miesza sie 4 czesci wagowe chlo- robenzenu z 1 czescia wagowa ftalanu dwumety- lowego i dodaje 1 czesc wagowa dianu. Nastepnie dodaje sie 0,75 czesci wagowej mieszaniny octa¬ nów celulozy i mieszanine homogenizuje sie na walcarkach w ciagu okolo 10 minut w tempera¬ turze 130°C. Otrzymuje sie zywice o temperaturze miekniecia 115°C. PL

Claims (1)

1. Zastrzezenie patentowe Sposób otrzymywania nowych zywic termopla*- stycznych pochodnych estrów celulozy, znamienny tym, ze mieszanine jedno-, dwu- i trójpodstaw¬ nych estrów celulozy ogrzewa sie z roztworem dianu w zwiekczaczach, najkorzystniej estrach kwasu ftalowego i w nisko i srednio wrzacych alkoholach i/albo w chlorowcopochodnych weglo¬ wodorów. 10 15 20 25 39 35 40 45 Bltk 176/68. 280 eg-/. A4 PL