RU2106367C1

RU2106367C1 - Composition for production of triacetate cellulose films having improved light- and heat stability

Info

Publication number: RU2106367C1
Application number: RU96119899A
Authority: RU
Inventors: Б.О. Полищук; Л.Б. Полищук; И.Б. Мезина
Original assignee: Тюменский государственный нефтегазовый университет
Priority date: 1996-10-03
Filing date: 1996-10-03
Publication date: 1998-03-10

Abstract

FIELD: chemical industry, particularly, technology of organic compounds. SUBSTANCE: composition comprises, mas.%: triacetyl cellulose, 8-10; 1-[1′-methylbenzyimidazolyl-2′] -3-methyl-5-[1″-p-sulfamidophenyl)-4″-sulfamidophenyl] formazane, 0.01-0.02; mixture of methylene chloride with ethanol at their volume ratio 9:1, respectively, the balance. Proposed composition may be used for production of artificial fibrous and film materials of cellulose esters and combined cellulose esters. EFFECT: increased light- and thermooxidation destruction. 1 tbl

Description

Изобретение относится к химической промышленности, в частности к технологии органических соединений. Оно может быть применено в производстве искусственных волокнистых и пленочных материалов из сложных и сложносмешанных эфиров целлюлозы. Изделия, полученные из таких полимерных систем, обладают высокой устойчивостью к жесткому ультрафиолетовому излучению и термостабильностью. The invention relates to the chemical industry, in particular to the technology of organic compounds. It can be used in the production of artificial fiber and film materials from complex and complex mixed cellulose ethers. Products obtained from such polymer systems are highly resistant to hard ultraviolet radiation and thermal stability.

В процессе формования пленок и волокон из растворов сложных и сложносмешанных эфиров целлюлозы и карбоновых кислот применяются низкомолекулярные или высокомолекулярные модифицирующие добавки, которые благоприятно влияют на долговечность полимерных материалов и в значительной степени расширяют сферу их практического использования. In the process of forming films and fibers from solutions of complex and complex mixed cellulose ethers and carboxylic acids, low molecular weight or high molecular weight modifying additives are used, which favorably affect the durability of polymeric materials and significantly expand the scope of their practical use.

Известен раствор для формования пленок, состоящий из триацетата целлюлозы, спирторастворимой фракции пчелиного клея-прополиса и растворителя (авт. св. СССР N 539047, кл. C 08 L 1/10,1977). Полученные из него пленки обладают недостаточно высокими свето- и термостойкостью. Known solution for forming films, consisting of cellulose triacetate, alcohol-soluble fraction of bee glue propolis and solvent (ed. St. USSR N 539047, class C 08 L 1 / 10.1977). Films obtained from it are not sufficiently high in light and heat resistance.

Наиболее близкими по технической сущности к заявленному изобретению является раствор для формования пленок, содержащий триацетат целлюлозы, растворитель и в качестве низкомолекулярной модифицирующей добавки производные формазана (авт. св. СССР N 771121, кл. C 08 L 1/12, 1980). The closest in technical essence to the claimed invention is a solution for forming films containing cellulose triacetate, a solvent and formazan derivatives as edible low molecular weight additives (ed. St. USSR N 771121, class C 08 L 1/12, 1980).

Состав раствора прототипа следующий, мас.%:
Триацетат целлюлозы - 8-10
1-(2'-хиноксалил)-3,5-дифенилформазан - 0,006-0,03
Растворитель - Остальное
Полученные из, него пленки обладают недостаточно высокими свето- и термостойкостью.The composition of the solution of the prototype is the following, wt.%:
Cellulose Triacetate - 8-10
1- (2'-quinoxalyl) -3,5-diphenylformazan - 0.006-0.03
Solvent - Other
Films obtained from it are not sufficiently high in light and heat resistance.

Цель изобретения - повышение свето- и термостойкости пленок из триацетата целлюлозы. The purpose of the invention is to increase the light and heat resistance of cellulose triacetate films.

Поставленная цель достигается тем, что полимерный состав для формования пленок, состоящий из триацетата целлюлозы, производного формазана и органического растворителя, содержит в качестве производного 1-[1'-метилбензимидазолил-2'] -З-метил-5-[1''-(n-сульфамидофенил)- 4''-сульфамидофенил]формазан при следующем соотношении компонентов, мас.%:
Триацетат целлюлозы - 8-10
Модифицирующая добавка - 0,01-0,02
Растворитель - Остальное
Предложенное модифицирующее соединение - 1-[1'-метилбензимидазолил- 2'] -З-метил-5- [1''-(n-сульфамидофенил)-4''-сульфамидофенил] формазан - синтезировано по методике и основные характеристики его приведены в следующем литературном источнике: Седов Ю. А., Постовский И. Я. Формазаны, содержащие сульфамидные группы: Химико- фармацевтический журнал.- 1968, N 7, с. 16-18 (соединение IV).This goal is achieved in that the polymer composition for forming films, consisting of cellulose triacetate, a derivative of formazan and an organic solvent, contains 1- [1'-methylbenzimidazolyl-2 '] -3-methyl-5- [1''- as a derivative (n-sulfamidophenyl) - 4 '' - sulfamidophenyl] formazan in the following ratio of components, wt.%:
Cellulose Triacetate - 8-10
Modifying additive - 0.01-0.02
Solvent - Other
The proposed modifying compound - 1- [1'-methylbenzimidazolyl-2 '] -Z-methyl-5- [1''- (n-sulfamidophenyl) -4''- sulfamidophenyl] formazan - was synthesized according to the method and its main characteristics are given in the following literature: Sedov Yu. A., Postovsky I. Ya. Formazans containing sulfamide groups: Chemical-Pharmaceutical Journal. - 1968, N 7, p. 16-18 (compound IV).

Считаем необходимым также отметить, что используемое авторами вышеуказанное соединение отличается от прототипа - 1-(2'-хиноксалил)-3,5- дифенилформазана большей доступностью; синтез его осуществляется в водно- спиртовой среде и протекает с количественным выходом. We also consider it necessary to note that the aforementioned compound used by the authors differs from the prototype - 1- (2'-quinoxalyl) -3,5-diphenylformazan is more accessible; its synthesis is carried out in a water-alcohol medium and proceeds with a quantitative yield.

Предлагаемое изобретение иллюстрируется следующими примерами и таблицей. The invention is illustrated by the following examples and table.

Примеры 1-4. Для получения пленок используют состав, содержащий следующие компоненты, мас.%:
Триацетат целлюлозы - 8-10
1-[1'-метилбензимидазолил-2'] -З-метил-5-[1''-(n-сульфамидофенил)- 4''-сульфамидофенил]формазан - 0,01-0,02
Растворитель - Остальное
Триацетат целлюлозы с ацетильным числом 61,8% растворяют в органическом растворителе - смеси метиленхлорида с этанолом (объемное содержание 9:1), содержащем 1-[1'-метилбензимидазолил-2'] -З-метил-5- [1''-(n-сульфамидофенил)-4''-сульфамидофенил]формазан. Предварительное растворение модифицирующей добавки в приведенной бинарной смеси обеспечивает более равномерное распределение ее в получающейся полимерной композиции. После тщательного перемешивания в течение 30-40 мин и полной визуальной гомогенизации раствор полимера отфильтровывают от нерастворившихся частиц на полиэтиленовом фильтре, а затем обезвоздушивают при 20^oC.Examples 1-4. To obtain the films using a composition containing the following components, wt.%:
Cellulose Triacetate - 8-10
1- [1'-methylbenzimidazolyl-2 '] -Z-methyl-5- [1''- (n-sulfamidophenyl) - 4''- sulfamidophenyl] formazan - 0.01-0.02
Solvent - Other
Cellulose triacetate with an acetyl number of 61.8% is dissolved in an organic solvent - a mixture of methylene chloride with ethanol (volume ratio 9: 1) containing 1- [1'-methylbenzimidazolyl-2 '] -3-methyl-5- [1''- (n-sulfamidophenyl) -4 ″ -sulfamidophenyl] formazan. The preliminary dissolution of the modifying additive in the given binary mixture provides a more uniform distribution in the resulting polymer composition. After thorough mixing for 30-40 minutes and complete visual homogenization, the polymer solution is filtered off from insoluble particles on a polyethylene filter, and then dehydrated at 20 ^o C.

Подготовленный таким образом полимерный состав наносят через плоскую щелевую фильеру на стеклянную поверхность, где происходит медленное испарение растворителя. Скорость перемещения фильеры поддерживается постоянной. Толщина пленок в среднем составляет 40-50 мкм. The polymer composition thus prepared is applied through a flat slotted die to a glass surface where the slow evaporation of the solvent occurs. The speed of the die is kept constant. The average film thickness is 40-50 microns.

Образцы ТАЦ пленок подвергают ультрафиолетовому облучению ртутно- кварцевой лампой ПРК-2 полного спектра излучения. Искусственную инсоляцию проводят при комнатной температуре на воздухе. Испытуемые пленки укрепляют на расстоянии 30 см от источника света. По окончании облучения образцы выдерживают в темноте в течение 120-150 ч. для исключения влияния на результаты дальнейших исследований эффекта последействия. Samples of TAC films are subjected to ultraviolet irradiation with a PRK-2 mercury-quartz lamp of the full spectrum of radiation. Artificial insolation is carried out at room temperature in air. The test films are strengthened at a distance of 30 cm from the light source. At the end of irradiation, the samples are kept in the dark for 120-150 hours to exclude the effect of the aftereffect effect on the results of further studies.

После облучения ТАЦ пленок измеряют снижение характеристической вязкости полимеров. After irradiation with TAC films, a decrease in the intrinsic viscosity of polymers is measured.

Термостабильность модифицированных ТАЦ пленок оценивают по кинетике изменения их массы в зависимости от содержания модифицирующей добавки и температуры нагревания в изотермических условиях. The thermal stability of modified TAC films is evaluated by the kinetics of changes in their mass depending on the content of the modifying additive and the heating temperature under isothermal conditions.

Свойства пленок после ультрафиолетового облучения ртутно-кварцевой лампой ПРК-2 и термоокислительной обработки представлены в таблице. The properties of the films after ultraviolet irradiation with a PRK-2 mercury-quartz lamp and thermal oxidative treatment are presented in the table.

Примеры 5-8 (сравнительные). Получают растворы триацетата целлюлозы и пленки из них аналогично примерам 1-4, используя в качестве модифицирующей добавки 1-(2'-хиноксалил)-3,5-дифенил-формазан. Содержание компонентов в растворах и свойства сформованных пленок после ультрафиолетового облучения ртутно-кварцевой лампой ПРК-2 и термоокислительной обработки представлены в таблице. Examples 5-8 (comparative). Cellulose triacetate solutions and films thereof are prepared analogously to Examples 1-4, using 1- (2'-quinoxalyl) -3,5-diphenyl-formazan as a modifying additive. The content of components in solutions and the properties of the formed films after ultraviolet irradiation with a PRK-2 mercury-quartz lamp and thermal-oxidative treatment are presented in the table.

Примеры 9-10 (контрольные). Получают растворы триацетата целлюлозы без модифицирующей добавки. Свойства сформованных пленок после ультрафиолетового облучения ртутно-кварцевой лампой ПРК-2 и термоокислительной обработки представлены в таблице. Examples 9-10 (control). Cellulose triacetate solutions are obtained without a modifying agent. The properties of the formed films after ultraviolet irradiation with a PRK-2 mercury-quartz lamp and thermal oxidative treatment are presented in the table.

Из таблицы следует, что в результате введения в полимерные составы на основе триацетата целлюлозы 1-[1'-метилбензимидазолил-2']-З-метил-5- [1''-(n-сульфамидофенил)-4''-сульфамидо-фенил] формазана существенно возрастает сопротивляемость сформованных из них пленок фото- и термоокислительному разложению. From the table it follows that as a result of the introduction into the polymer compositions based on cellulose triacetate of 1- [1'-methylbenzimidazolyl-2 '] - 3-methyl-5- [1' '- (n-sulfamidophenyl) -4' '- sulfamido- phenyl] formazan significantly increases the resistance of the films formed from them to photo- and thermo-oxidative decomposition.

Использование заявляемого изобретения позволит выпускать ТАЦ пленки с улучшенными потребительскими и эксплуатационными характеристиками. Using the claimed invention will allow to produce TAC films with improved consumer and operational characteristics.

Технология получения пленок из предложенных составов не меняется по сравнению с используемой для известного раствора. The technology for producing films from the proposed compositions does not change compared to that used for the known solution.

Claims

Composition for producing cellulose triacetate films with enhanced light and thermal stability, consisting of cellulose triacetate, formazan derivative and organic solvent, characterized in that the composition contains 1- [1'-methylbenzimidazolyl-2 '] - 5- [1' as a formazan derivative '- (p-sulfamidophenyl) -4''- sulfamidophenyl] formazan in the following ratio of components, wt.%:
Cellulose Triacetate - 8 - 10
1- [1'-Methylbenzimidazolyl-2 '] -3-methyl-5- [1''- (p-sulfamidophenyl) -4''- sulfamidophenyl] formazan - 0.01 - 0.02
Organic Solvent - Other