(54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ПРОСТЫХ СУЛЬФОАЛКИЛОВЕОХ ЭФИРОВ ЦЕЛЛЮЛОЗЫ
: 1
Изобретение относится к усовершенствованному способу получения просты водорастворимых сульфоалкиловых эфиров целлюлозы, иcпoльзye влx для стабилиаации буровых растворов в уелоВИЯХ полиминеральной агрессивной среды.
Низшие сульфосшкиловые водорастворимые эфиры целлюлозы (сульфометил сульфоэтилцеллюлоза и смешанные Сульфозтиловые эфиры целлюлозы) получгиот в основном взаимодействием щелочной целлюлозы или ее алкиловогр эфира с соответствующим галогеналкансульфонатом 1.
Высшие сульфоалкиловые эфиры целлюлозы получсОот взаимодействием , щелочной целлюлозы;с сульфоалкилирукацим агентом пропан, 1,4-бутан- ил изоё1милсультонами при температуре 35-90, мольном соотноше нии целлюлрза:монрсультЬн: щелочь 1; 1-V4,6:147 в течение 3 - 72 ч в отсутствии органических разбавителей йлйв их среде. В качестве органических разба вителей используют Изопропиловый спирт, диоксан, ацетон.
Наибольшая степень згшещения сульфоалкйловыми группами достигается тогда, когда на моль целлюлозы
берут 2 мЬля едкого натра, 2 моля сультона и ведут синтез при температуре 35-50 с.
Сульфоалкиловые эфиры целлюлозы растворимы в воде при степени замещения сульфоалкйловыми группами 0,3 и выше 2.
Этот способ получения высших сульфоалкнловых эфиров целлюлозы основан на использовании чистых сультонов.
Однако получение сультонов протекает в очень специфических условиях и требует специального оборудования, что влечет повьшение себестоимости продуктов на их основе. Наряду о этим качество целевого продукта не в полной мере отвечает предъявляемым требованиям (нет равномерного раопре деления заместителей в эфирах).
Целью изобретения является повышение качества целевого эфира целлюлозы, т.е. оЬеспечение возможности его использования в полиминеральной агрессивной среде.
Поставленная цель достигается тем, что в предложенном способе в качестве сульфоалкилирующего агента используют смесь изомерных 1,4- и 2,4-бутансультонов, содержащую 5-20% И н-бутилового эфира хлорбутансульфо кислоты, и процесс ведут при мольном соотношении щелочной целлюлозы или ее простого эфира и сульфоалкилирующвго агента, равном 1:1-2. Следует отметить, что н-бутиловый ,эфир хлорбутансульфокислоты, проявля ющий поверхностно-активные свойства, получается при циклизации н-бутилово гЬ эфира хлорбутансульфокислоты. i -г Желательно сульфоалкилирование проводить при соотношении реагентов (в молях) целлюлоза:сульфо ткилируюЙий реагент:щелочь 1:1 - 2:2. Также целесообразно использовать сульфоалкилирующую смесь, в которой 1,4и 2,4-бутансультона к н-бутиловому эфиру хлорбутансульфокислоты находится в соотношении (в %) 80-95: :20-5, а соотношения между 1,4- и 2,4-бутансультонами (в %) составляет 34,7-45,2:44,2-47,2. Для сульфоалкилирования можно использовать также не толбко щелочную целлюлозу, но и любыепростые эфиры целлюлозы (алкиловые, оксиалкиловые, карбоксиалкиловые) непосред ственно после их синтеза (т.е. без нейтрализации). Согласно изобретению, водорастворимые сульфоалкиловые эфиры целлюлозы получают Следующим образом. Для синтеза гоМосульфоалкилового эфира исходную целлюлозу предварительно превращают в щелочную обработкой 16-20%-ннм раствором едкого натра при температуре 18-22 С в течение одного часа, затем отжимайт до степени отжима 2,36-2,6 и измель чают. Измельченную щелочную целлюлозу обрабатывают, смесью 1,4- и 2,4-бутансультона с указанной примесью и н-бутилового эфира хлорбутан сульфокислота в количестве 1,2 молей на моль целлюлозы при температуре 20-55 С в течение 8-2 ч соот вётственно в аппарате с эффективной системой перем@Ш1вания. Для получения смешанных сульфоал киловых эфиров целлюлозы используют синтезированные известным способом простые эфиры целлюлозы со степенью замещения 0,2-0,8 непосредственно после их синтеза (без очистки). Сул фоалкилирование простых эфиров целлюлозы Проводят в условиях,аналоги ных условиям получения гоМосульфоал килрвых зфиров целлюлозы при исполь зовании 0,4-0,6 моль сульфоалкилиру адей смеси на моль простого эфира це люлозы. ., По окончании синтеза продукт нейтрализуют уксусной кислотой, промы вают 80%-ным этиловым спиртом, суша при температуре . . .1 Пблуч ённые таким образом сульфобутиловыё эфир целлюлозы имеют сте пень замещения по сульфобутиловым руппам 0,5-0,8, хорошо растворимых воде. Осуществление способа показано на ледующих примерах. Пример 1. 80 г древесной ульфитной целлюлозы предварительно брабатывают 18%-ным водным раствоом едкого натра в течение часа ри температуре 18-22 0 и модуле :10. Щелочную целлюлозу отжимают до тепени отжима-2,6 и измельчают. Полученную щелочную целлюлозу обрабатывают в аппарате с эффектийной системой перемешивания сульфоалкилирующей смесью, состоящей из 1,4-, 2,4-бутансультона и н-бутилового эфира хлорбутансульфокислоты в соотношении (в %) 45,2:47,2:7,6 в количестве 145 г в течение 2 ч при температуре 55С. X По окончании процесса реакционную массу нейтрализуют уксусной кислотой до исчезновения слаборозовой окраски по фенолфталеину. Продукт промывают 80%-ным этиловым спиртом, сушат ъ сушильном шкафу и анализируют на содержание серы. Полученная сульфобутилцеллюлоза имеет степень замещения по сульфобутиловым группам 0,67, полностью растворяется в воде. Пример 2. 80 г древесной сульфитной целлюлозы предварительно обрабатывгиот 16%-ным водным раствором едкого натра в течение часа при температуре 18-22 С и модуле 1:10. Щелочную целлюлозу отжимают до 2,36кратного веса и измельчают. Полученную щелочную целлюлозу сульфоалкилируют смесью, аналогичной по составу смеси примера 1 в количестве 73 г в течение двух часов при температуре 55°С. По окончании процесс:а обработки реакционной массы, как в примере 1. ПолученнаяJ сульфобутилцеллюлоза содержит О,61 сульфобутильнЫх групп на элементарное звено целлюлозы и полностью растворяется в воде. Пример 3. Щелочную целлюлозу, полученную как описано в примере 1, обрабатывают сульфоалкилирующей смесью, состоящей из 1,4- 2,4-бутансультона и н-бутилового эфирй хлорбу тансульфокислоты в соотношении (в %) 34,7:44,2:21,1 в количестве. ,127 г в течение 2 ч при 55С-. По окончании процесса обработка реакционной массы, как в примере 1. Полученная сульфобутилцеллюлоза имеет степень замещения 0,5 по супь- . фобутильным группам, полностью растворима в воде. Пример 4. 230 г щелочной оксиэтилцеллюлозы, полученной известным способом, с мольной степенью эаме щения 0,35 сульфоалкилируют смесью, .аналогично примеру 1 состава, в количестве 0,9 моля на моль оксиэтилцел
