SU1047908A1 - Способ получени неполностью замещенного ацетата целлюлозы - Google Patents

Abstract

СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ НЕПОЛНОСТЬЮ ЗАМЕЩЕННОГО АЦЕТАТА ЦЕЛЛЮЛОЗЫ, включак ций активацию целлюлозы, ацетилирование в среде нерастворител  в присутствии кислотного катализатора и выделение целевого продукта, отличающийс  тем, что, с целью повышени  химической однородности целевого продукта и сокращени  длительности процесса, активацию провод т 0,5-1,3 молей трифторуксусной кислоты на глюкопиранозное звено целлюлозы в течение 40-60 мин при 40-55С. у 1Ю 60 ffefs i,fnn.

Description

Изобретение относитс  к химии высокомолекул рных соединений-, а именно к получению неполностью замещенного ацетата целлюлозы, который может найти применение в кинофотопромышленности дл  изготовлени  осно вы кинофотоматериалов и магнитных, лейт.

Известен способ изготовлени  основы .кинофотоматериалов и магнитных Лент с использованием неполностью замещенного ацетата целлюлозы с содержанием св занно уксусной кислоты 60,2-60,8% и реже 60,9-61,5%. Большое содержание св занной уксусной кислоты в неполностью замещенЦом ацетате целлюлозы ведет к значительному повышению хрупкости пленочных материалов, меньшее - к. возрастанию их набухаемости в жидких ередах П.

Наиболее близк1йу1к предл агаемому  вл етс  способ получени  неполность замещенного ацетата целлюлозы 2 , включающий активацию целлюлозы, которую осуществл ют парами уксусной кислоты в количестве 1г на 4 г целлюло вы (что соответствует использованию 1 мол  кисло ы на глюкопиранозное звено целлюлозы) при 45-50°С в течение 45-50 мин, ацетилирование активированной целлюлозы смесью уксусног ангидрида, уксусной кислоты и нерастворител , например бензола, в присутствии кислотных катализаторов, Ацетилирование ведут до получени  полностью замещенного триацетата целлюлозы , содержащего 62,5% св занной ykcycнoй кислоты, после чего-процесс прекращают, например, нейтрализацией катализатора, триацетат целлюлозы промывают бензолом, бензол отго н ют острым паром и провод т далее омыление триацетата целлюлозы действием водных растворов азотной кислоты до получени  неполностью замещенного ацетата целлюлозы, содержащего 60,2-60,8% и реже 60,9-61,5% св занной уксусной кислоты.

- Из целевого продукта - неполность замещенного ацетата целлюлозы, получают пленки с прочностью на разрыв 9-12 кг/мм, усталостной прочностью 60-70 циклов двойных изгибов, усадкой при термообработке 0,3-0,4% и невысокой хрупкостью.

Известный способ обладает.существенными недостатками, заключающимис  в том, что получаемый неполностью замещенный триацетат целлюлозы имеет высокую химическую неоднородность, про вл ющуюс  в том,- что 45-55% его раствор етс  в нетипичномдл  триаце , тата целлюлозы растворителе - ацетоне , что приводит к снижению качества пленкообразующих растворов, повышенной набухаемости и усадке пленочных материалов. Кр.оме того, известный

способ длителен: продолжительность технологического процесса 24-26 ч.

Целью изобретени   вл етс  повышение-химической однородности неполностью замещенного ацетата, целлюлозы и сокращение длительности процёЬса его синтеза.

Поставленна  .цель достигаетс  тем что согласно способу получени  неполностью замещенного ацетата целлюлозы , включающему активацию целлюлозы , ацетилирование в среде нерастворител  в присутствии кислотного катализатора и выделение целевого продукта , активацию провод т 0,5-1,3 молей трифторуксусной кислоты на глюкопиранозное звено целлюлозы в течение 40-60 мин при 40-55°С.

После получени  продукта, полностью растворимого в метиленхлориде ацетилирование прерываетс , например , нейтрализацией -катализатора, продукт промываетс  нерастворителем, который удал етс  отгонкой -острым паром. Неполностью замещенный ацетат целлюлозы промываетс  водой и су-. шитс .

Пример 1. 20г целлюлозы активируют 5 мл (0,5 мол  на г:покопиранозное звено целлюлозы) трифторуксусной .кислоты- в герметично закрытом реакционном сосуде. Затем систему охлаждают до 20с и ввод т 300 мл ацетилирующей смеси состава, мае.ч.: Уксусный ангидрид 40

Уксусна  кислота22

Бензол38

содержащей 0,11 мл (0,55% от массы целлюлозы) 60%-ной хлорной кислоты. Ацетилирование провод т при постепенном повышении температуры от 20 до . После получени  продукта, полностью растворимого в метиленхлориде , в систему ввод т 0,06 мл (0,6% от Мсюсы целлюлозы) концентрированной серной кислоты и продолжают процесс еще в течение 1,-5 ч, затем катализатор нейтрализуют 6 мл 5%-ного раствора ацетата кали  в лед ной уксусной кислоте,Продукт ацетилировани  отдел ют от ацетилирующей смеси, промывают бензолом (5 раз по 100 мл), бензол отгон ют острым паром, неполностью замещенный ацетат целлюлозы промывают сначала кип щей, далее холодной .водой до нейтральной реакции промьзвных вод и сушат.

Суммарна  продолжительность процесса , включа  активацию, ацетилирование , бензольные промывки, отгонку бензола, водные обработки, равна 7,5 ч.

Состав и услови  получени  неполностью замещенного триацетата целлюлозы представлены в табл. 1.

Таблица 1

- термостабильность всех образцов 210°

- включа  ак-Гивацию, ацетилирование, бензольные промывки, отгонку бензола, водные обработки, и дл  образца 11 омыление. П р и м е t- ы 2-10 выполнены в услови х примера 1; данные представлены в табл. 1. Пример 11. 20 г целлюлозы активируют в герметическом сосуде . 1арами уксусной кислоты, вз той в количестве 4,25 мл (1 моль на глюкопиранозное звено целлюлозы) при в течение 50 мин. Затем систе j му охлаждают до 20 С и ввод т 300мл ацетилирующей смеси состава, , масГ .ч; i Уксусный ангидрид 48 Уксусна  кислота 20 Бензол32 содержащей 0,15 мл 60%-ной хлорной кислоты (0,7% от массы целлюлозы). Температуру системы постепенно повышают от 20 до Зб°С. Через 3 ч (по ле получени  продукта, полностью растворимого в мeтилeнxлoI f дe) в со суд ввод т 0,06 мл концентрированно серной кислоты (0/6% от массы целлю лозы) и провод т процесс еще в тече ние 2 ч при ,, после чего катали затор нейтрализуют 8 мл 5%-ного раствора ацетата кали  в лед ной уксу ной кислоте. Триацетат целлюлозы от дел ют от ацетилирующей смеси, промывают бензолом (5 раз по 100 мл), бензол отгон ют острым паром, проду промывают водой, о т кимают от воды д 50%-ной влажности и подвергают омыЛению действием 40Q мл 10%-ного раствора азотной кислоты в течение 4 ч при 30°С. Полученный неполность замещенный триацетат целлюлозы промывают водой до нейтральной реакции промывных вод и сушат. Суммарна  продолжительность процесса , включающа  активацию, ацетилирование , бензольные промывки, отгонку-бензола , омыление и водные обработки , составл ет 16,5 ч. Характеристика получени  и свойст неполностью замещенного триацетата целлюлозы по предлагаемому и известйому способам приведена в табл. 1,, Состав неполностью замещенного ацетата целлюлозы подтверждаетс  методом анализа св занной уксусной кис лоты омылением полимера в водно-спир ТОБОЙ щелочи с последующим титрованием избытка щелочи кислотой Химическа  неоднородность неполностью замещенного ацетата целлюлоза полученного в соответст вии с. предлагаемым и известным способами, опре .дел етс  по характеристикам растворимости в нетипичном дл  триацетата 1 целлюлозы растворителе - ацетоне.

(прототип ) Из данных табл. 1 видно, что в соответствии с предлагаемым способом получен неполностью замещенный аиетат целлюлозы, содержащий 60,2-60,8% и 60,9-61,5% св занной уксусной кисЛоты , необходимый дл  изготовлени  качественной основы кинофотоматериалов и магнитных лент. При этом продолжительность процесса синтеза сократилась от 16,5 до 7,5 ч, т,е, в 2 раза. Повышение химической однородности неполностью замещенного ацетата целлюлозы, получаемого предлагаемым способом, про вл етс  в снижении его расогворимости в ацетоне: 19,7-27,2% против 51,3% дл  аналогЪ, Повышение химической однородности неполностью замещённого ацетата целлюлозы приводит к повышению качества пленок. Из данных табл. 2,-в которой приведены физико-механические свойства пластифицированных пленок, из неполностью замещенного ацетата целлюлозы, полученных , в лабораторных услови х из растворов полимера в смеси метиленхлорйд-метанол (9:1 по объему) стандартным способом, очевидно, что разрывна  прочность пленок на- основе целевого продукта в соответствии с предлагаемьлм способом превосходит прочность пленок, полученных на основе неполностью замещенного ацетата целлюлозы, синтезированного по известному способу: 14,8-15,2 против 12,5 кг/мм. Удлинение пленок при разрыве и их усталостна  прочность наход тс  на одном уровне. Дл  пленок из полимера, полученного предлагаемым способом, ниже усадка при тепловой обработке: 0,20-0,31 против 0,46% дл  прототипа. Это подтверждают и данные на чрртеже, где сравниваетс  кинетика относительной деформации пленок из неполностью замещенного ацетата целлюлозы, синтезированного по предлагаемому - крива  1 и по известному - крива  2 способам . Свойства неполностью замеценного ацетата целлюлозы, полученного на линии непрерывного ацетилировани  производства представлены в табл. 3. а б л и ц а 2

104790810

Следовательно, предлагаемЁайтельность его синтеза и улучшить комспособ получени  неполностью зиме-плекс деформационно-прочностных

щенноро ацетата целлюлозы позвол етсвойств плёнок йа.основе неполностью

повысить химическую однородностьзамещенного ацетата целлюлоцйлевого продукта, coKpaTijTb дли-зы.

Claims (1)

1. СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ НЕПОЛНОСТЬЮ ЗАМЕЩЕННОГО АЦЕТАТА ЦЕЛЛЮЛОЗЫ, включающий активацию целлюлозы, ацетилирование в среде нерастворителя в присутствии кислотного катализатора и выделение целевого продукта, отличающийся тем, что, с целью повышения химической однородности целевого продукта и сокращения длительности процесса, активацию проводят 0,5-1,3 молей трифторуксусной кислоты на глюкопираноэное звено целлюлозы в течение 40-60 мин при 40-55°С.

   QO