ТРИАЦЕТАТЦЕЛЛЮЛОЗНАЯ КОМПОЗИЦИЯ ДЛЯ ПОЛУЧЕНИЯ ПЛЕНОК Российский патент 1999 года по МПК C08L1/12 

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 сложносмешанных эфиров целлюлозы. Изделия, полученные из таких триацетатцеллюлозных композиций, 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 сложносмешанных 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, МКИ² C 08 L 1/12, 1980). Его недостатком является относительно невысокая вязкость полученных 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 ТАЦ, спирторастворимой фракции пчелиного клея-прополиса и растворителя (А.с. СССР N 539047, М.Кл.² C 08 L 1/10, 1977).

Состав раствора прототипа следующий, мас.%:
Триацетат целлюлозы - 8 - 10
Спирторастворимая фракция прополиса - 0,05 - 2,5
Растворитель - Остальное
Полученные из него пленки обладают недостаточно высокими свето- и термостойкостью.

Цель изобретения - повышение светостойкости пленок из ТАЦ.

Поставленная цель достигается тем, что триацетатцеллюлозная композиция для получения пленок, состоящая из ТАЦ, модифицирующей добавки и органического растворителя, содержит в качестве добавки олигоазометин с мол. м. 1680, который является продуктом поликонденсации метафенилендиамина и бензила, при следующем соотношении компонентов, мас.%:
Триацетат целлюлозы - 8 - 10
Модифицирующая добавка - 0,067 - 0,20
Растворитель - Остальное
Основные характеристики добавки опубликованы в статье:
Поляков Ю. Н., Тихомиров Б.И., Свердлова О.В., Якубчик А.И.Исследование ингибирования радикальных процессов соединениями с сопряженными связями //Высокомолек. соед. - 1971. - Том XIII.-Серия A.- N 7.- С. 1494-1500 (с. 1495, таблиц 1, продукт МФБ). Она растворима в диоксане, метиленхлориде, этиленхлориде, хлороформе, муравьиной кислоте, уксусной кислоте, в смеси метиленхлорид-этанол (9:1 по объему), смеси этиленхлорид-этанол (9:1 по объему) и др., т.е. в тех же органических растворителях, что и ТАЦ с ацетильным числом 61,8%.

Заявляемое изобретение иллюстрируется следующими примерами и таблицей.

Примеры 1-6. Для получения пленок используют композицию, содержащую следующие компоненты, мас.%:
Триацетат целлюлозы - 8 - 10
Олигоазометин с мол. м. 1680 - 0,067 - 0,20
Растворитель - Остальное
Триацетат целлюлозы с ацетильным числом 61,8% растворяют в органическом растворителе - смеси метиленхлорида с этанолом (объемное соотношение 9:1), содержащем олигоазометиновую добавку. Предварительное растворение модифицирующей добавки в приведенной бинарной смеси обеспечивает более равномерное распределение ее в получающейся триацетатцеллюлозной композиции. После тщательного перемешивания в течение 30-40 мин и полной визуальной гомогенизации раствор триацетата целлюлозы отфильтровывают от нерастворившихся частиц на полиэтиленовом фильтре, а затем обезвоздушивают при 20^oC.

Подготовленную таким образом триацетатцелюлозную композицию наносят через плоскую щелевую фильеру на стеклянную поверхность, где происходит медленное испарение растворителя. Скорость перемещения фильеры поддерживается постоянной. Толщина сформованных 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 их выдерживают в темноте в течение 120-150 ч для исключения влияния на результаты дальнейших исследований эффекта последействия.

После облучения пленок рассчитывают число разрывов макромолекул триацетата целлюлозы в присутствии S и отсутствии So олигоазометиновой добавки по формуле:
S = (M_n)_исх/(M_n)_обл - 1,
где (M_n)_исх и (M_n)_обл - 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 олигоазометиновой добавки с мол. м. 1680.

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

Примеры 7-10 (сравнительные). Получают растворы триацетата целлюлозы и пленки из них аналогично примерам 1-6, используя в качестве модифицирующей добавки спирторастворимую фракцию прополиса. Содержание компонентов в растворах и свойства сформованных из них пленок после ультрафиолетового облучения ртутно-кварцевой лампой ПРК-2 представлены в таблице.

Примеры 11-12 (контрольные). Получают растворы триацетата целлюлозы без модифицирующей добавки. Свойства формованных из них пленок после ультрафиолетового облучения ртутно-кварцевой лампой ПРК-2 представлены в таблице.

Как видно из таблицы, такая важнейшая эксплутационная характеристика триацетатцеллюлозных пленок, сформованных из предлагаемой композиции, как устойчивость к длительной фотоокислительной деструкции, значительно превышает те же величины у триацетатцеллюлозных пленок, полученных согласно прототипу.

Оптимальная добавка олигоазометина с молекулярной массой 1680 находится в пределах 0,067-0,20 мас.% и при дальнейшем увеличении количества свойства триацетатцеллюлозных пленок изменяются мало.

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

Технология приготовления предложенной триацетатцеллюлозной композиции и получение из нее ТАЦ пленок не менялся по сравнению с используемой для известного раствора.

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 сложносмешанных эфиров целлюлозы. Изобретение позволяет эффективно защитить пленки из триацетата целлюлозы (ТАЦ) от светоокислительного разрушения за счет того, что предложенная триацетатцеллюлозная композиция включает 8-10 мас. % ТАЦ, 0,067-0,2 мас. % олигоазометина с мол.м. 1680, который является продуктом поликонденсации метафенилендиамина и бензила, и до 100 мас.% - растворитель - смесь метиленхлорида с этанолом в объемном соотношении 9:1. Число разрывов макромолекул триацетата целлюлозы после облучения пленки на воздухе в течение 18 ч уменьшается более чем в 5 раз. 1 табл.

Триацетатцеллюлозная композиция для получения пленок, состоящая из триацетата целлюлозы, модифицирующей добавки и органического растворителя, отличающаяся тем, что в качестве модифицирующей добавки триацетатцеллюлозная композиция содержит олигоазометин с мол.м. 1680 - продукт поликонденсации метафенилендиамина и бензила при следующем соотношении компонентов, мас.%:
Триацетат целлюлозы - 8 - 10
Олигоазометин с мол.м. 1680 - 0,067 - 0,20
Органический растворитель - Остальное