RU2175974C2 - Раствор триацетата целлюлозы для формования модифицированных пленок - Google Patents

Abstract

Изобретение относится к технологии получения органических соединений и может быть применено в производстве искусственных волокнистых и пленочных материалов из сложных и сложно-смешанных эфиров целлюлозы. Раствор для формования пленок из триацетата целлюлозы (ТАЦ) включает 8-10 мас.% ТАЦ с ацетильным числом 61,8%, 0,025-0,05 мас.% кремнийорганического блоксополимера с характеристической вязкостью в тетрахлорэтане при 20^oС, равной 0,05 м³/кг, являющегося продуктом гетерофункциональной конденсации олигомерного арилата на основе фенолфталеина и хлорангидрида терефталевой кислоты с α,ω-бис(диэтиламино)-олигодиметилсилоксаном, в котором соотношение арилатных и силоксановых звеньев в блоках составляет 10:32, и до 100 мас.% смеси метиленхлорида с этанолом в объемном соотношении 9:1. Повышается светостойкость пленки - число разрывов макромолекул ТАЦ после УФ-облучения уменьшается в несколько раз. 1 табл.

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 сложно-смешанных эфиров целлюлозы. Изделия, полученные из таких триацетатцеллюлозных растворов, обладают улучшенными потребительскими и эксплуатационными свойствами, в частности они проявляют высокую устойчивость к жесткому ультрафиолетовому излучению.

В процессе формования пленок и волокон из растворов сложных и сложно-смешанных 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.

Известен раствор для формования пленок, содержащий триацетат целлюлозы, растворитель и в качестве низкомолекулярной модифицирующей добавки производные формазана (А. с. СССР N 771121, МКИ³ C 08 L 1/12, 1980). Его недостатком является относительно невысокая вязкость порученных из него пленок после ультрафиолетового облучения и значительное уменьшение их массы после термообработки. Это свидетельствует о недостаточной устойчивости модифицированных пленок к фото- и термоокислительному разрушению.

Наиболее близким по технической сущности к заявляемому изобретению является раствор для формования пленок, состоящий из триацетата целлюлозы, кремнийорганического блоксополимера и растворителя (А.с. СССР N 519507, М.Кл.² D 01 F 1/02, 1976). Состав раствора прототипа следующий, мас.%:
Триацетат целлюлозы - 19
Кремнийорганический блоксополимер - 0,95-5,7
Растворитель - Остальное
Поставленная цель достигается тем, что в раствор триацетата целлюлозы для формования модифицированных пленок, включающий триацетат целлюлозы с ацетильным числом 61,8%, модифицирующую добавку и органический растворитель, в качестве добавки входит кремнийорганический блоксополимер с характеристической вязкостью в тетрахлорэтане при 20^oC, равной 0,05 м³/кг, являющийся продуктом гетерофункциональной конденсации олигомерного арилата на основе фенолфталеина и хлорангидрида терефталевой кислоты с α, ω-бис(диэтиламино)олигодиметилсилоксаном, в котором соотношение арилатных и силоксановых звеньев в блоках составляет 10:32, при следующей концентрации компонентов, мас.%:
Триацетат целлюлозы с ацетильным числом 61,8% - 8-10
Модифицирующая добавка - 0,025-0,05
Растворитель - смесь метиленхлорида с этанолом в объемном соотношении 9: 1 - Остальное
Добавка растворима в дихлорэтане, метиленхлориде, уксусной кислоте, хлороформе, в смеси метиленхлорид-этанол (9:1 по объему), т.е. в тех же органических жидкостях, в которых растворяется триацетат целлюлозы с ацетильным числом 61,8%.

Заявляемое изобретение иллюстрируется следующими примерами и таблицей.

Примеры 1-6. Для получения пленок используют раствор триацетата целлюлозы с ацетильным числом 61,8%, содержащий следующие компоненты, мас.%:
Триацетат целлюлозы с ацетильным числом 61,8% - 8-10
Кремнийорганический блоксополимер - 0,025-0,05
Растворитель - смесь метиленхлорида с этанолом в объемном соотношении 9: 1 - Остальное
Триацетат целлюлозы с ацетильным числом 61,8% растворяют в органическом растворителе - смеси метиленхлорида с этанолом (объемное соотношение 9:1), содержащем кремнийорганическую добавку. 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. 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.

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.

После облучения ТАЦ пленок рассчитывают число разрывов макромолекул ТАЦ в присутствии S и отсутствии S₀ кремнийорганического блоксополимера по формуле

,
где

и

- среднечисленные молекулярные массы исходного и облученного триацетата целлюлозы соответственно, и величину S₀/S, которая показывает, во сколько раз число разрывов полимерной цепи снижается в присутствии кремнийорганического блоксополимера.

Свойства пленок после ультрафиолетового облучения ртутно-кварцевой лампой ПРК-2 представлены в таблице.

Примеры 7-10 (сравнительные). Получают растворы триацетата целлюлозы с ацетильным числом 61,8% и пленки из них аналогично примерам 1-6, используя в качестве модифицирующей добавки кремнийорганический (полиарилатполисилоксановый) блоксополимер (SU 519507, М.Кл.² D 01 F 1/02, 1976). Содержание компонентов в растворах и свойства сформованных пленок после ультрафиолетового облучения ртутно-кварцевой лампой ПРК-2 представлены в таблице.

Примеры 11-12 (контрольные). Получают растворы триацетата целлюлозы с ацетильным числом 61,8% без модифицирующей добавки. Свойства сформованных пленок после ультрафиолетового облучения ртутно-кварцевой лампой ПРК-2 представлены в таблице.

Из таблицы следует, что в результате введения в формовочные растворы на основе триацетата целлюлозы кремнийорганического блоксополимера существенно возрастает сопротивляемость сформованных из них пленок фотоокислительному разложению.

Использование заявляемого изобретения позволит выпускать ТАЦ пленки с улучшенными потребительскими и эксплуатационными характеристиками.

Технология получения пленок из предложенных растворов не меняется по сравнению с используемой для известного раствора.

Claims (1)

1. Раствор триацетата целлюлозы для формования модифицированных пленок, включающий триацетат целлюлозы, органический растворитель и модифицирующую добавку - кремнийорганический блоксополимер, отличающийся тем, что он содержит триацетат целлюлозы с ацетильным числом 61,8%, органический растворитель - смесь метиленхлорида с этанолом в объемном соотношении 9:1, а в качестве кремнийорганического блоксополимера - продукт гетерофункциональной конденсации олигомерного арилата на основе фенолфталеина и хлорангидрида терефталевой кислоты с α,ω-бис(диэтиламино)-олигодиметилсилоксаном, в котором соотношение арилатных и силоксановых звеньев в блоках составляет 10:32, с характеристической вязкостью в тетрахлорэтане при 20^oС, равной 0,05 м³/кг, при следующем соотношении компонентов, мас.%:
   Триацетат целлюлозы с ацетильным числом 61,8% - 8-10
   Кремнийорганический блоксополимер - 0,025-0,05
   Органический растворитель - смесь метиленхлорида с этанолом в объемном соотношении 9:1 - Остальное

Images