Способ получения сополимеров ацетата целлюлозы Советский патент 1979 года по МПК C08F251/02 C08B15/00 D01F2/30 

(54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ СОПОЛИМЕРОВ АЦЕТАТА ЦЕЛЛЮЛОЗЫ жидкости, например, ацетон или метиленхлорид, т.е. по существующей технологии .сухого метода формования Цель изобретения - получение со полимеров, растворимых в низкокипящ органических растворителях, и упрощение процесса. Для этого прививку проводят на свежевысаженный диацетат целлюлозы при содержании уксусной кислоты в водной суспензии 1,5-3,0%, а в качестве виниловых мономеров использу смесь винилацетата и метакриловой кислоты, взятых в соотношении 19:11:1 соответственно. Ацетат целлюлозы, используемый в привитой сополимеризации, получают по известной технологии. Предварительно активированную целлюлозу обрабатывают ацетилирующим агентом с последующей нейтрализацией катализатора ацетилирования. Полученный триацетат целлюлозы омыляют, затем проводят осаждение диацетата целлюлозы с промывкой до кислотности сре ды 1,5-3,0%. Боднуто суспензию ди цетата целлюлозы вакуумируют, нагре вают до 60°С и добавляют указанную смесь виниловых мономеров. Сополимеризацию ведут в среде инертного газа в присутствии инициатора при температуре 80°С. Таким образом, совмещается проце модификации ацетата целлюлозы с про цессом его получения и исключаются стадии окончательной промывки, сушки, упаковки готового (немодифицирован- ного) ацетата целлюлозы, а также получения из него суспензии, что необходимо для проведения сополимеризации по известному способу. Получаемый сополимер ацетата целлюлозы растворим в низкокипящих органических растворителя и его можно использовать для формования волокон или пленок или других изделий из растворов по сухому методу. Рабочие растворы сополимера менее структурированы и имеют более низкую вязкость, чем растворы немодифицированного ацетата целлюлозы. Наличие карбоксильных групп и винилацетата в получаемом сополимере позволяет получать изделия с более низкой электризуемостью повышенной стойкостью к истиранию, лучшей окрапшваемостью , большой гигроскопичностью, а в случае использования для лаков - с повышенной адгезией к металлу и дереву по сравнению с немодифицированным ацетатом целлюлозы. Характеристики волокна из сополимера ацетата целлюлозы по изобретению в сравнении с волокном из немодифицированного ацетата приведены в таблице.

10,3

Ацетатное

Пример 1. Берут 5,3 г разрыхленной целлюлозы, загружают в активатор и при температуре активируют 2,0 кг уксусной кислоты. Активированную целлюлозу из активатора передают в апетилятор, где обрабатывают 7,1 л уксусного ангидрида при 18-22°С в течение 30 мин. Затем проводят ацетилирование целлюлозы в три стадии: сначала в 1,5 ч при смесью 10 л метиленхлорида, 2 л уксусной кислоты и 6 мл серной кислоты, затем 1 ч при 18-22°С смесью 5 л метиленхло,рида, 2 л уксусной кислоты и 6 мл серной кислоты и, наконец, в течение 6-9 ч при 18-4О С смесью 5 л метиленхлорида, 2 л уксусной кислоты, lY,l мл серной кислоты и 11 мл хлорной кислоты.

12

3,

5550

3,6 10

20962

По окончании процесса ацетилирования полученный триацетат подвергают гидролизу до диацетата обработкой смесью 2,8 л воды и 5,4 уксусной кислоты с одновременной отдувкой метиленхлорида. После этого проводят осаждение диацетата целлюлозы из сиропа.

Осадок диацетата декантацией освобождают от маточника и промывгиэт обессоленной водой. Маточник и промывиые воды подают на регенерацию уксусной кислоты,а в высадитёль с диацетатом целлюлозы подают обессоленную воду до получения модуля ванны 8. Содержание уксусной кислоты в водной суспензии 1,5-3,0%.

Полученную суспензию при пересаливании обезвоздушивают откачкой н нагревом до . По достижеиии те пературы 60 С вакуум ликвидируют аз том и в токе азота в суспензию пода ют предварительно приготовленную см мономеров, состоящую из 3,32 кг вин ацетата, 0,18 кг метакриловой кисло ты (соотношение 19:1) и 0,056 кг пе рекиси бензоила. Реакционную массу 20-30 мин подогревают до 80°С и проводят сополимеризацию в течение 3 ч. Через 3 ч отбирают пробу маточни ка и определяют в нем -содержание мо номеров. Оно составляет 0,1%. Содержимое аппарата охлаждают до , останавливают мешалку и отста вают суспензию. Маточник декантаци сливают,а осадок продукта сополимер зации заливают обессоленной водой. Затем дробят, промывают, сушат и упоковывают. Выход сополимера диаце тата целлюлозы составляет 9 кг. Полученный сополимер содержит 1,0% карбоксильных групп, вязкость его 25%-ного раствора в ацетоне соо ветствует времени 100 с, содержание влаги 1,5%. Пример 2. Сополимер диацета та целлюлозы получают аналогично примеру 1, в качестве виниловых мономеров используют смесь, состоящу из 2,8 кг винилацетата, 0,7 кг метакриловой кислоты (соотношение 4:1) и 0,056 кг перекиси бензоила. Полученный сополимер содержит 3,6% карбоксильных групп, вязкость его 25%-ного раствора в ацетоне соответствует времени 500 с, содержание влаги 1,5%. Пр и м е р 3. Получают сополимер диацетата целлюлозы аналогично примеру 1. В качестве виниловых мономеров используют смесь, состоящую из 2,45 кг винилацетата, 1,05 кг метакриловой кислоты (соотношени-fe 7 : 3) и 0,056 кг перекиси бензоила. Полученный сополимер содержит 4,7% карбоксильных групп, вязкость его 25%-ного раствора в ацетоне соответствует времени 480 с, содержание влаги 1,5 %. Пример 4. Сополимер диацета та целлюлозы получают по примеру 1. В качестве виниловых мономеров используют смесь, состоящую из 1,75 кг винилацетата, 1,75 кг метакриловой кислоты (соотношение 1 : 1) и 0,056кг перекиси бензоила. Полученный сополимер содержит 7,1% карбоксильных групп, его 25%ный раствор в ацетоне имеет вязкость, соответствующую времени 520 с, содержание влаги 1,5%. Способ позволяет получать сополимеры диацетата целлюлозы, из которых можно формовать изделия (волокна, пленки и т.п.). При этом получаемые формованные изделия имеют хорошие физико-механические и санитарно-гигиенические свойства. Процесс сополимеризации ацетата целлюлозы и виниловых мономеров упрощается, поскольку исключаются стадии промывки, сушки и упаковки немодифицированного ацетата целлюлозы, а также приготовления из него суспензии.Способ, а также переработка продукта этого способа могут быть произведены на существующем промышленном оборудовании. Формула изобретения Способ получения сополимеров ацетата целлюлозы прививкой виниловых мономеров на диацетат целлюлозы в водной суспензии , отличающийс я тем, что, с целью получения сополимеров, растворимых в низкокипящих органических растворителях, и упрощения процесса, прививку проводят на свежевысажденный диацетат целлюлозы при содержании уксусной кислоты в водной суспензии 1,5-3,0%, а в качестве виниловых мономеров используют смесь винилацетата и метакриловой кислоты, взятых в соотношении 19:1 - 1:1 соответственно. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1. Патент Франции № 1399515, кл. С 08 В. 1965. 2.Авторское свидетельство СССР 364693, кл. D 01 F 2/28, 1973. 3. Патент США 2865872, кл. 260-17, 1958.