Многокомпонентный полимерный состав для изготовления эфироцеллюлозных пленок

 

Изобретение относится к химической промышленности, в частности к технологии получения концентрированных растворов сложных и сложно-смешанных эфиров целлюлозы и карбоновых кислот для переработки их в пленки и волокна. Многокомпонентный полимерный состав для изготовления триацетатных пленок включает 8-10 мас.% триацетата целлюлозы с ацетильным числом 61,8%, 0,01-0,1 мас.% модифицирующей добавки - 2-гидразил-3-меркаптохиноксалин и органический растворитель - смесь метиленхлорида с этанолом в объемном соотношении 9:1 - остальное. Изобретение обеспечивает повышение светостойкости пленки - число разрывов макромолекул ТАЦ после УФ-облучения уменьшается в несколько раз. Улучшаются потребительские и эксплуатационные характеристики пленки. 1 табл.

Изобретение относится к химической промышленности, в частности к технологии получения концентрированных растворов сложных и сложно-смешанных эфиров целлюлозы и карбоновых кислот для переработки их в пленки и волокна. Эти изделия обладают улучшенными потребительскими и эксплуатационными свойствами, в частности, они проявляют высокую устойчивость к термоокислительному разрушению.

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 спирторастворимую фракцию пчелиного клея- прополиса (авт. свид. СССР 539047, МКИ² С 08 L 1/10, опубл. 14.01.1977). Однако полученные из него пленки обладают недостаточно высокими свето- и термостойкостью.

Наиболее близким по технической сущности к заявляемому изобретению является раствор для формования, содержащий триацетат целлюлозы, растворитель и в качестве низкомолекулярной модифицирующей добавки - производные формазана (авт. свид. СССР 771121, МКИ² С 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 Недостатком известного раствора является значительное уменьшение массы сформованных из него пленок после термообработки, что свидетельствует о невысоких потребительских свойствах и устойчивости к термоокислительным воздействиям.

Технической задачей, на решение которой направлено данное изобретение, является повышение термостойкости пленок из триацетата целлюлозы.

Эта техническая задача решается за счет того, что известный раствор для получения триацетатных пленок, в который входит триацетат целлюлозы с ацетильным числом 61,8%, органический растворитель и модифицирующая добавка, в качестве модифицирующей добавки содержит 2-гидразил-3-меркаптохиноксалин при следующем соотношении компонентов, мас.%: Триацетат целлюлозы с ацетильным числом 61,8% - 8-10 2-гидразил-3-меркаптохиноксалин - 0,01-0,1 Смесь метиленхлорида с этанолом в объемном соотношении 9:1 - Остальное Предложенная модифицирующая добавка - 2-гидразил-3-меркаптохиноксалин имеет следующую структурную формулу
Это коричневый кристаллический порошок с мол. массой 192,24 и температурой плавления 254^oС. Растворителями для 2-гидразил-3-меркаптохиноксалина служат метиленхлорид, ацетон, уксусная кислота, бинарные растворители - метиленхлорид-этанол в объемном соотношении 9:1, этиленхлорид-этанол в объемном соотношении 9:1, т.е. те же органические растворители, что и для триацетата целлюлозы с ацетильным числом 61,8%.

Заявляемое изобретение иллюстрируется следующими примерами и таблицей, в которой представлены свойства пленки.

Пример 1. Для изготовления триацетатных пленок используют полимерный состав, в который входят следующие компоненты, мас.%:
Триацетат целлюлозы с ацетильным числом 61,8% - 9
2-гидразил-3-меркаптохиноксалин - 0,05
Смесь метиленхлорида с этанолом в объемном соотношении 9:1 - Остальное
Применяют триацетат целлюлозы, содержащий 61,8% связанной уксусной кислоты, предварительно высушенный до постоянной массы, который вводят в бинарный растворитель - метиленхлорид-этанол в объемном соотношении 9:1. В последнем содержится заблаговременно растворенная модифицирующая добавка - 2-гидразил-3-меркаптохиноксалин.

Предварительное растворение модифицирующей добавки в указанной 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^oС.

Приготовленный 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.

Термостабильность модифицированных триацетатцеллюлозных пленок оценивают по кинетике изменения их массы в зависимости от содержания модифицирующей добавки и температуры нагревания в изотермических условиях. Она представлена в таблице.

Пример 2. (сравнительный). Для изготовления эфироцеллюлозных пленок используют полимерный состав, в который входят следующие компоненты, мас.%:
Триацетат целлюлозы с ацетильным числом 61,8% - 9
1-(хиноксалил-2')-3,5-дифенилформазан - 0,05
Смесь метиленхлорида с этанолом в объемном соотношении 9:1 - Остальное
Свойства сформованной пленки представлены в таблице.

Пример 3 (контрольный). Получают раствор триацетата целлюлозы с ацетильным числом 61,8% без модифицирующей добавки. Свойства сформованной пленки представлены в таблице.

Полученные триацетатцеллюлозные пленки имеют эксплуатационные свойства, представленные в таблице.

Как видно из таблицы, эксплуатационные характеристики триацетатцеллюлозных пленок, сформованных из предлагаемой полимерной композиции, в частности устойчивость к термоокислительной деструкции, значительно превышает те же величины у триацетатных пленок, полученных согласно прототипу. Другие физико-механические свойства этих пленок не отличаются от свойств исходной триацетатцеллюлозной пленки.

Оптимальная концентрация введенной модифицирующей добавки находится в пределах 0,01-0,1% и при дальнейшем увеличении ее содержания в полимерном составе перечисленные показатели триацетатцеллюлозных пленок изменяются очень мало.

Технология приготовления предложенного состава не меняется по сравнению с используемой для известного раствора.

Формула изобретения

Многокомпонентный полимерный состав для изготовления триацетатных пленок, включающий триацетат целлюлозы, модифицирующую добавку и органический растворитель - смесь метиленхлорида с этанолом в объемном соотношении 9:1, отличающийся тем, что он содержит триацетат целлюлозы с ацетильным числом 61,8%, а в качестве модифицирующей добавки - 2-гидразил-3-меркаптохиноксалин, при следующем соотношении компонентов, мас.%:
Триацетат целлюлозы с ацетильным числом 61,8% - 8 - 10
2-гидразил-3-меркаптохиноксалин - 0,01 - 0,1
Смесь метиленхлорида с этанолом в объемном соотношении 9:1 - Остальноеч

РИСУНКИ

Рисунок 1