-Оксиалкилфосфорсодержащие производные целлюлозы, обладающие огнестойкостью, и способ их получения Советский патент 1979 года по МПК C08B15/00 

условиях (катализатор, температура 100-200 С) и с невысоким выходом.

Более близким решением к предлагаемому способу является способ получения фосфОрсодё1ржащих эфиров целлюлозы, эаклЛчающийся в том, что ф5сфррорганическйе соединения, монодихлорангидриды кислот фосфора, растворяют в бензоле и при низкой тёмпературе приливают по каплям при интенсивном перемешивании к водощелочному раствору эфира целлюлозы при сЬртнойений ко мпонентов с6ответст1вённЬ . 20:1. При этом фосфорсодержащие эфира целлюлозы образуются награнииё. раздела двух (бензол и вода) фаз. ,Сушат полученные продукты в вакууме, при , и содержание введенного фосфора составляет 1,87-2,95% 23.

Однако существующий способ не позволяет ввести более высокое содержание фосфора. Выход целевого iipSflyi Ta ; очень низкий и большой расход фосфорсодержащего реагента (20:1). Кромё того,фосфорсодержащие цёл.люлрэы являются нетермостойкими, о чем свидетельствует изменение окраски и снижение содержания введенного фосфора при нагревании Bbiue .Подтверждением гидролитической ;неЬтдйкости является также изменение окраски, снижение содержания введенного фосфора и молекулярного веса при кипячении в воде в течение 6 часов. Способ применим только к карбоксилсодержащим эфирам, как карбркбиметилцёллюлоза, и не может распространяться на монокарбоксилцёйЛйлозу и трикарбоксилцеллюлозу в виде снижения их молекулярного веса, в щелочных растворах и невозможности выделения фосфорилированной целлюлозы.

Цельй настоящего изобретения яв ляется получение oL-оксиалкилфосфорсОДёр1жащих. производных целлюлозыс ВЫСОКИМ содержанием введенного фосфора, высокой гидролитической и термической стойкос -ью, которне могут найти применение в пройзводctBfe йатёриало в Ъидевoлo RtШ tl{ яжи, тканых, нетканых, вязаных, текстильных материалов и бумаги, обладающих повышенной огнестойкостью и одновременно устойчивостью к микроорганизмам и гнилбстойкостьй.

Сущность изобретения заключается в синтезе сС-оксиалкилфосфорсодержащих про1 зводных целлюлозы указанных формул при R -Н, -СНд, -CH -CHgf -СН-СН, -С Н, обрабатывая карбоксисодержащие производные целлюлозы три(оксиметил)фосфином с альдегида Ъ рЖстёорителё в соотношении 1:0,4ГО,. , , , „..

В качестве карбоксилсодержащих производных деллюлозы использованы

карбоксиметилцеллюлоза в Н-форме и монокарбоййилцеллюлоза, получаннай окислением целлюлозы двуокисью азота и последовательным окислением метапериодатом калия или натрия и двуокисью азота в статических условиях.

В предложенном способе используют альдегиды алифатические (насыщенные и ненасыщенные) и ароматические, в частности, формальдегидуксусный, НрОПионовый, акролеин и бёнзальдегад. v ....

Проводят взаимодействие карбоксил содержащих производных целлюлозы с три(оксиметнл)фосфином и альдегидами в воде и органических растворителях: этиловом спирте, диметилформамиде, диметилсульфоксидё.

Для более полного удаления невступившйх во взаимодействие три(оксимётил)фосфина и альдегида экстракцию проводят в аппарате Сокслета.

Сушат при.комнатной температуре и температурах до при нормальном давлении.

Лпя лучшего понимания данного изобретения приводится пример получения .-оксиалкилфосфорсодержащего . производного на основе карбоксйлметилцёллюлозы, три(оксиметил)фосфина и акролеина. В таблице 1 представлены условия взаимодействия, весойые ОтНоОения ИСходных реагентов и ха- . рактеристики полученных оС-оксйалкйлфосфорсодержащих производных целлюлозы по предлагаемому способу.

П РИМ е р. В трехгорлый реакторснабженный мешалкой, термометром и обратным холодильником, загружают 1,ё7 г (0,0075 моль) карбоксиметилцелдюлрзы (содержание карбоксильных групп 19,8%).Затем приливают раствор три (оксиметил) фосфина 1,86 г (0,015 моль) в 40 мл диметилформамида и 0,83 г (0,015 моль) акролеина.

Перемешивают 1 час при комнатной температуре и 1,5-2 часа при 60°С. nodne этого на фильтре Шртта № 1 или 2 фильтруют и промывает водой и спиртом. Экстракцию проводят в . аппарате Сок слета этилоВыМ спиртом. Сушат при . Фосфорсодержащий продукт получает с количественным выходом, и содержание связанного фос фора составляет 6,28%. При вынесении из пламени пррдукт не гррйт. ..

Для сопоставления характеристик oirCiKCHалйилфосфорсодержащих производных целлюлозы и характеристик прототипа, был получен фосфорсодержащий эфир на основе натриевой соли карбоксиметилцеллюлозы идихлорангйДрида фенилфосфорной кислоты по Мё бАит ё прототипа, и результаты предста;ййеНы в табл. 2. . ...

Joi -Ъкс.й алкилфосфорсодержащие производные целлюлозы могут использоваться для получения пряжи, тканых/ нетканых, вязаных, текстильных материалов и бумаги, обладающих огнестойкими, светостойким, бактерицидными и гяияостойкими свойствами с повышенной термической и гидролитической стойкостью.

Водорастворимые сС-оксиалкилфосфорсодержащие производные целлюлозы могут использоваться для получения огнестойких формованных изделий. Обрабатывая водными растворами с(.-оксиалкилфосфорсодёржащих прои з вбднМх целлюлозы ткани, можно, заменяя крахмал, использовать их как аппретирующие и антипиреновые срёдстЭа одновременно.

. Огнестойкие водорастворимые материалы и бумага, полученные на основе сС оксиалкилфосфорсодержащих производных целлюлозы, эффективны и с,точки зрения их утилизации. Например, ог-нестойкая водорастворимая бумага, используемая при фильтровании масла, растворяется и утилизируется, а образовавшийся масляный слой на поверхности воды после соответствующей регенераций возвращается в йсХоДйуй емкость. Это может снизить потери дорогостоящего продукта.Содержание связанного фосфора в полученных оС-оксиал килфосфорсодержащих производных целлюлозы и йремя

их горения представлены в таьл. 1. В сравнении с известными фосфорсодержащими производными новые содержав больше фосфора, а огнестойкость их ,выше, как показано в табл. 2.

Предлагаемый способ получения ci-оксиалкилфосфорсодержащих производных целлйлозы Обеспечивает, по сравнению с существу йш ми способами, следующие преимущества:

а) синтез новых ot-оксиалкилфос0форсодержащих производных целлюлозы с высоким содержанием фосфора, превышающим в 1,5-2 раза известные фосфорсодержащие производные целлюлозы; , .

5

б) повышение термической и гидролитической стс йкости полученных производных целлюлозы в 1,5 раза, что особенно необходимо для увеличения эксплуатационных возможностей огне0стойких материалов;

в)получение фосфорсодержащих производных целлюлозы с количественным выходом и небольшим расходом фосфорсодержащего реагента;

5

г)получать новые фосфорсодержащие производные целлюлозы в более мя гких условиях; Щэй невысокой температуре ЗЗ-бО С и обычном давлении.

Все эти преимущества делают предлагаемый способ экономически более выгодным и доступным.

со

О

О

сг

гм

о

in -н

о

о

Ч

О

и н

О) 5

Ж а

00 (N

N ОО

из

Гч1

л|

0)

.

п еч

о

1

г.

со см

г ш ч

(О „ о Е О- 0)

а 8ю о о. с н я

: ; /- ( ., f/.jr

. ;

v.-tW . - 703535 Формула изобретения 1, о.-оксиалкилфосфорсодержащие производные целлюлозы общей формулы R + -CHjOCHjC oip cHjOHij (cHj,oH HC(OH.)R Д -H-CHj , -C-jHj , -CH CHj , - CjHs обладаощие огнестойкостью.

16 2. Способ получения соединений rion.l, отличающийся тем, что карбоксилсодержащую целлюлозу обрабатывают три(оксиметил)фосфином и сшьдегидом, выбранн ым из группы формальдегидпропионовой альдегид, уксусный альдегид; акролеин и бензальдегид при соотношении 1:0,4:0,4-1:5:5 соответственно, при ЗБ-бО С.. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1.Авторское свидетельство СССР №473722, кл. С 08 В 15/00, 1975. 2.Авторское свидетельство СССР 292482, кл. С 08 В 15/00, 1973 (прототип).