Способ получения сшитой пленки метилцеллюлозы

 

«i>630258

СоЮз С с ветс ни х

Социалистических

Республик

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕ Н И Я

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

«Ф+ъо,.„, (б1) Дополнитель; ое к ",çò. свид-зу— (51).Ч.1,л.- С 08 В 15 10 (22) Заявлено 01,12.76 (21) 2425010 23-05 с присоединением заявки М—

Государственный комитет (23) Приоритет— (43) Опубликовано 30.10.78. Бюлле-..ень, с 40 (45) Дата опубликования оп"сз .::|я 01.11. 8 оо делам изобретений и открытий (э3) 1,.11; 6!8л4 .028.294 (088.8) (72) Авторы изобретения Г. Г. Васильева, Л. К. Яковенко и Г А. Петропавловский

Ордена Трудового Красного Знамени институт высокомолекулярных соединений АН СССР

{7l ) Заявитель (54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ

СШИТОЙ ПЛЕНКИ 1ЧЕТИЛЦЕЛЛ1ОЛОЗЫ

Изобретение относится к химии высокомолекулярных соединений, а именно к модификации простых эфиров целлюлозы, в частности, водорастворимых метиловых эфиров, путем реакций химического сшивания, и может быть использовано для получения прозрачных нерастворимых пленок.

Известен способ получения нерастворимых пленок из эфиров целлюлозы ацетобутирата целлюлозы путем отлива пленки из раствора эфиров, содержащего бифункциональный реагент N-метилольного типа, с последующей сушкой при 20" С и термообработкой при 120 †1 С (1).

Согласно этому способу получают прозрачные пленки с прочностью о=5,5 кг/л.1Р и удлинением при разрыве е=б — 8%, т. е. невысокими физико-механическими свойства ми.

Известен также наиболее близкий к предлагаемому способ получения сшитой пленки из водорастворимой метилцеллюлозы, например, со степенью замещения (C3) 1,85 и степенью полимеризации (СП)

700 путем формования пленки из 3%ного водного раствора метилцеллюлозы, содержащего 4 — 10% бифункционального реагента Х-метилольного типа — диметилолмочевины и 0,8 — 2% азотнокислого цинка в качестве катализатора последующей сушки и термообработки (2).

Сформованная пленка сушится на поверхности стекла при 20 С и затем подвергается термообработке при 150 С.

Однако этот способ приводит к ухудшению прочностных свойств пленок, особенно значительно падает удлинение, что связано с возрастающей хрупкостью пленок при образовании мостичных связей между макромолекулами.

Целью изобретения является улучшение физико-механических свойств пленки метилцеллюлозы, подверп1утой обработке

15 биффи нкциоиальными реагентами.

Это достигается тем, что в известном способе получения сшитой пленки метилцеллюлозы путем формования ее из водного раствора метплцеллюлозы в присутствии

2В катализатора и бифункционального реагента -метилольного типа, в качестве последнего используют ди- (N-метилолакриламид)-диоксиэтилен в виде 0,5 — 10%-ного раствора в воде или этанол-водной смеси (в объемном соотношении 3 — 5: 1) и указанными растворами проводят обработку сформированной пленки: при 20 — 25 С в те;ение 1 — 15 с этанол-водным раствором и при 80 — 85 С в течение 3 — 5 япн водным ра створом.

630258

Пример 1. Формуют пленку из водного (3%-ная концентрация) раствора метил целлюлозы (С П-700, СЭ-1.85) на поверхности стекла и сушат при 20 С. Сухую пленку опуска(от в горячий (80= C) водный раствор (жидкостной модуль 20), содержащий 2 вес. % бифуикциоиального реагента ди-(N-метилолакриламид) -диоксиэтилена (ДМАЭ) .

0 (СН,— 0 — CH CH1 — C — lH — CH,0H

СН вЂ” 0 — СН, — СН вЂ” С вЂ” IIH — СН. 0Е с

0 и 0,4 вес, % катализатора Уп(Оз)1 611Л.

Пленку выдерживают в этом растворе

5 лин, расправляют на горячем (80 С) стекле, подсушивают при 105 С и допол нительно нагревают в течение 5 лин и; и

150" С.

1-1епрореагировавшие компоненты, даляют экстракцией горячей (в течение

15 лин) и холодной (в течение суток) Водой.

В пленке методом полярографии определяют содержание химически связанноc0 формальдегида (0,54%) .

Полученная пленка имеет 0=8,4 кг/лл и о=20 5%

Пленка с таким же содержанием формальдегида, полученная по известно:; у способу, имеет а = 7,0 кг лл и е = 1 %.

Пример 2. Формуют пленку пз водорастворимой метилцеллюлозы по примеру

1 и обрабатывают в течение 5 лин горячим (80 С) водным раствороом, содержащим 10% бифункционального реагечта

ДМАЭ и 2% катализатора. Все последу(ошис Операции 11роводят также ПО примеру 1.

В пленке определяют содержание химически связанного формальдегида (2,31% ) .

Полученная пленка имеет а=5,6 кг, »!(II и о=235%

IT 10 !Isa c TaIz! Is! me cogep saIIIIeIa фо мальдегида, полученная по известному способу, имеет а = 4 кг/1(,1(If F = 5% .

П р и м-е р 3. Формуют пленку из водного раствора метилцеллюлозь. по примеV .

Обрабатывают ее при комнатной температуре раствором, содержащим 2 вес. % функционального реагента ДЧАЭ и 0,4 вес. % катализатора в спирто-водной сред= при объемном соотношении этанола и воды

5: (по объему). Длительность обработки 2 с. Затем пленка слегка осушается фильтровальной бумагой, подсушивается в расплавленном на стекле состоянии при комнтаной температуре и прогревается при

150 С в течение 5,1(ин. Затем следует экстракция водой по примеру 1.

Определяют содержание йормальдегид в пленке (0,63%).

Полученная пленка имеет а=7,8 кг/л,(Р

I1- a=24%.

Пример 4. Формуют пленку по ври1 еру 1 и обрабатывают спирто-водным

5 раствором ДМАЭ и катализатора с концентрацией 5 и 1% (по весу) соответственно. Длительность обработки и последующие операции проводят по примеру 3.

В полученной пленке определяют соИ держание формальдегида (0,99%).

Пленка имеет а=6,8 кг(лл и 0=20,5%

Пленка с содержанием формальдегида

0,82,(О. полученная по известному способу, имеет а=6,4 кг лл и в=6 5о/ !

5 Пример 5. Формуют пленку по примеру и обрабатывают спирто-воднь(м раствором ДМАЭ и катализатора в весовых соотношениях по примеру 4. Длительность обработки 15 с. Последующие опе20 рации проводят по примеру 3.

Содержание формальдегида в сш!.T0é пленке 1 8%

Пленка имсет а=5,7 кг лл - и F =21.5%.

Пример 6. Формуют пленку по при25 меру 3 и обрабатывают спирто-водным раствором (0,5%-ным) ДМАЭ при объем;Ом соотношении спирта и воды 3: 1 и температуре 25 С. Длительность обработки 1 с.

Пленка и меет а = 9,2 кг/л(лР и е = 18% .

M Пример 7. Формуют и обрабатывают пленку по примеру 1 при продолжительности обработки 3 лин и температуре 85 C.

Содержание формальдегида в пленке

О,б j . з5 Пленка имеет o=79 кг/л1Р и е=18%.

Приведенные в примерах механические свойства сшитых пленок показывают. что предлагаемый способ химического сшивания пленок метилцеллюлозы бифункцио40 нальными реагентами N-метилольного типа выгодно отличается от известного способа, так как сшить(е пленки, полученные го предлагаемому способу, более эластичны при одинаковом количестве химически свя4 занного сшивающего реагента, что выражается в увеличении деформации до момента разрыва, например с 6,5 до 20,5% (при содержании формальдегпда 0,8 — 0,9%) или с 12 до 25O/o (при содержании фор50 мальдегида 0,5 — 0,6% ) .

Увеличение деформации до момента разрыва приводит к значительному увеличени:о работы, затрачиваемой на разрушение пленки, т. е. к увеличению дол —:о55 вечности сшитых пленок.

Процесс получения пленок сшитой водорастворимой метилцеллюлозы значительно снижает загрязненность окружаюи ей среды по сравнению с производством

00 широко применяемой в народно.;1 хозяйстве пленки целлофана, которое сопровождается выделением больших количеств токсического сероуглерода.

Весь процесс получения сшитых пленок нодорастворимой метилцеллюлозы прохо