RU2109023C1

RU2109023C1 - Multi-component system on the base of cellulose esters for manufacturing films

Info

Publication number: RU2109023C1
Application number: RU96122604A
Authority: RU
Inventors: Б.О. Полищук; Л.Б. Полищук; И.Б. Мезина
Original assignee: Тюменский государственный нефтегазовый университет
Priority date: 1996-11-28
Filing date: 1996-11-28
Publication date: 1998-04-20

Abstract

FIELD: chemical industry, particularly, technology of organic compounds; production of synthetic fibrous and film materials of cellulose esters and lower carboxylic acids. SUBSTANCE: composition comprises, mass %: cellulose triacetate, 8-10; 1,[$$$-trimethylbensimidazolyl-$$$]-3-methyl-5-(p-sulfamidophenyl) formazane, 0.01-0.02; 0.008-0.016; mixture of methylene chloride and ethanol (their volume ratio is 9:1, respectively), the balance. EFFECT: increased inhibition of light- and thermooxidation destruction. 1 tbl

Description

Изобретение относится к химической промышленности, в частности к технологии органических соединений. Оно может быть применено для получения искусственных волокнистых и пленочных материалов из эфиров целлюлозы и низших карбоновых кислот. Изделия, полученные из многокомпонентных 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 to obtain artificial fibrous and film materials from cellulose ethers and lower carboxylic acids. Products obtained from multicomponent polymer systems are highly resistant to hard ultraviolet radiation and thermal stability.

В процессе формования пленок и волокон из растворов сложных и сложно-смешанных эфиров целлюлозы и карбоновых кислот применяются низкомолекулярные или высокомолекулярные модифицирующим добавки, которые благоприятно влияют на долговечность полученных 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 the obtained polymer 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 [1]. Пленки из него обладают недостаточно высокими свето- и термоокислительной устойчивостью. Known solution for forming films, consisting of cellulose triacetate, alcohol-soluble fraction of bee glue propolis and solvent [1]. Films from it have insufficiently high light and thermo-oxidative stability.

Наиболее близким по технической сущности к заявленному изобретению является раствор для формования пленок, содержащий триацетат целлюлозы, органический растворитель и в качестве низкомолекулярной модифицирующей добавки производные формазана [2]. The closest in technical essence to the claimed invention is a solution for forming films containing cellulose triacetate, an organic solvent and derivatives of formazan as a low molecular weight modifying additive [2].

Состав раствора прототипа следующий, мас.%:
Триацетат целлюлозы - 8 - 10
1-(2'-хиноксалил)-3,5-дифенилформазан - 0,006 - 0,03
Растворитель - Остальное
Однако полученные из него пленки также не 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
However, the films obtained from it also do not have insufficiently high 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 многокомпонентная полимерная система для формования пленок, включающая триацетат целлюлозы, производное фармазана и органический растворитель, содержит в качестве производного 1-[1', 5', 6'-триметилбензимидазолил-2']-3-метил-5- (n-сульфамидофенил)формазан при следующем соотношении компонентов, мас.%:
Триацетат целлюлозы - 8 - 10
Модифицирующая добавка - 0,008 - 0,016
Растворитель - Остальное
Условие получения и основные характеристики предложенного модифицирующего вещества - соединение 1-[1',5',6'-триметилбензимидазолил-2']-3-метил-5-(n- сульфамидофенилфармазана полностью соответствует соединению VII, которые опубликованы в следующем литературном источнике: Седов Ю.А., Постовский И.Я. Формазаны, содержащие сульфамидные группы, химико-фармацевтический журнал. 1968, N 7, с. 16 - 18 (соединение VII).This goal is achieved in that a multicomponent polymer system for forming films, including cellulose triacetate, a pharmazan derivative and an organic solvent, contains 1- [1 ', 5', 6'-trimethylbenzimidazolyl-2 '] - 3-methyl-5 as a derivative - (n-sulfamidophenyl) formazan in the following ratio of components, wt.%:
Cellulose Triacetate - 8 - 10
Modifying additive - 0.008 - 0.016
Solvent - Other
The preparation condition and the main characteristics of the proposed modifying substance is the compound 1- [1 ', 5', 6'-trimethylbenzimidazolyl-2 '] - 3-methyl-5- (n-sulfamidophenylpharmazane fully corresponds to compound VII, which are published in the following literature: Sedov Yu.A., Postovsky I.Ya. Formazans containing sulfamide groups, Chemical-Pharmaceutical Journal 1968, N 7, p. 16 - 18 (compound VII).

Считаем необходимым также отметить, что использованная авторами вышеприведенная добавка отличается от прототипа - 1-(2'-хиноксалил)- 3,5-дифенилформазана большей доступностью, синтез ее осуществляется в водно-спиртовой среде и протекает с количественным выходом. We also consider it necessary to note that the above additive used by the authors differs from the prototype - 1- (2'-quinoxalyl) - 3,5-diphenylformazan in greater availability, its synthesis is carried out in an aqueous-alcoholic medium and proceeds with a quantitative yield.

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

Примеры 1 - 4. Для получения пленок используют многокомпонентную систему, содержащую компоненты, мас.%:
Триацетата целлюлозы - 8 - 10
1-[1', 5', 6'-триметилбензимидазолил-2'] -3-метил-5- (n-сульфамидофенил)формазан - 0,008 - 0,016
Растворитель - Остальное
Триацетат целлюлозы с ацетильным числом 61,8% растворяют в органическом растворителе - смеси метиленхлорида с этанолом (объемное соотношение 9:1), содержащем 1-[1', 5', 6'-триметилбензимидазолил-2']- 3-метил-5-(n-сульфамидофенил)формазан. Предварительное растворение этой модифицирующей добавки в указанной бинарной смеси обеспечивает более равномерное распределение ее в получающейся полимерной системе. После тщательного перемешивания в течение 30 - 40 мин и полной визуальной гомогенизации раствор полимера отфильтровывают на полиэтиленовом фильтре при 20^oC.Examples 1 to 4. To obtain the films using a multicomponent system containing components, wt.%:
Cellulose Triacetate - 8 - 10
1- [1 ', 5', 6'-trimethylbenzimidazolyl-2 '] -3-methyl-5- (n-sulfamidophenyl) formazan - 0.008 - 0.016
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 ', 5', 6'-trimethylbenzimidazolyl-2 '] - 3-methyl-5 - (n-sulfamidophenyl) formazan. The preliminary dissolution of this modifying additive in the specified binary mixture provides a more uniform distribution in the resulting polymer system. After thorough mixing for 30 to 40 minutes and complete visual homogenization, the polymer solution is filtered on a polyethylene filter at 20 ^o C.

Подготовленную таким образом многокомпонентную систему наносят на стеклянную поверхность с помощью плоской щелевой фильеры, где происходит медленное испарение органического растворителя. Скорость перемещения фильеры поддерживается постоянной. Толщина сформованных пленок в среднем составляет 40 - 50 мкм. The multicomponent system thus prepared is applied to the glass surface using a flat slotted die, where the organic solvent is slowly evaporated. The speed of the die is kept constant. The thickness of the formed films is on average 40-50 microns.

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

После исоляции измеряют снижение характеристической вязкости ТАЦ пленок. After isolation, a decrease in the intrinsic viscosity of the TAC films is measured.

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

Свойства пленок после ультрафиолетового облучения ртутно-кварцевой лампой ПРК-2 и термообработки в воздушной атмосфере представлены в таблице. The properties of the films after ultraviolet irradiation with a PRK-2 mercury-quartz lamp and heat treatment in an air atmosphere are presented in the table.

Примеры 5 - 8 (сравнительные). Получают растворы триацетата целлюлозы и пленки из них аналогично примерам 1 - 4, используя в качестве модифицирующего соединения 1-(2'-хиноксалил)-3,5- дифенилформазан. Содержание компонентов в растворах и свойства сформированных пленок после ультрафиолетового облучения ртутно-кварцевой лампой ПРК-2 и термоокислительной обработки представлены в таблице. Examples 5 to 8 (comparative). Cellulose triacetate solutions and films are prepared from them, as in Examples 1 to 4, using 1- (2'-quinoxalyl) -3,5-diphenylformazan as the modifying compound. 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 to 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 приведенной таблицы следует, что в результате введения в полимерные системы на основе триацетата целлюлозы 1-[1',5',6'- триметилбензимидазолил-2']-3-метил-5-(n-сульфамидофенил)формазана существенно возрастает сопротивляемость полученных из них фото- и термоокислительному разложению. It follows from the table that, as a result of the introduction of 1- [1 ', 5', 6'-trimethylbenzimidazolyl-2 '] - 3-methyl-5- (n-sulfamidophenyl) formazan into polymer systems based on cellulose triacetate, the resistance of the obtained of which 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 формования ТАЦ пленок из предложенных многокомпонентных систем не меняется по сравнению с используемой для известного полимерного состава. The technology for forming TAC films from the proposed multicomponent systems does not change compared to that used for the known polymer composition.

Claims

A multi-component system based on cellulose esters for the production of films, consisting of cellulose triacetate, a formazan derivative and an organic solvent, characterized in that the system contains 1- [1 ', 5', 6'-trimethylbenzimidazolyl-2 '] as a derivative 3-methyl-5- (p-sulfamidophenyl) formazan in the following ratio, wt.%:
Cellulose Triacetate - 8 - 10
1- [1 ', 5', 6'- Trimethylbenzimidazolyl-2 '] -3-methyl-5- (p-sulfamidophenyl) formazan - 0.008 - 0.016
Organic Solvent - The Rest