-Оксифосфиновое производное целлолозы, обладающее негорючестью,и способ его получения Советский патент 1980 года по МПК C08B15/00 

Изобретение отноЬится к новым химически модифицированным производным целлюлозы, конкретно к фосфиновому производному цейЛкйеи вы формулы: На , но-сн V Ч I k-/ и к спосо обладающему негорючестью, бу его получения. ds-Оксифосфиновое производное цел люлозы может быть использовано для производства огнестойких материалов Указанное соединение, efo свойст ва и способ получения в литературе не рйисаны. Известен способ получения алкяЛ (арил) фосфоната целлюлозы обработкой целлюлозы смесью моноалкил (арй фосфоновой кислоты и мочевины при температуре 160-180°С. Содержание химически связанного фосфата в полу ченном по данному способу гшкил (арил)фосфонате целлюлозы состав-. ляет 3-4%. Недостатком данного способа является необходимость акти-вации гидроксильных групп мочевиной при высокой температуре 1. известен способ получения огнестойких целлюлозных материалов взаимодействием целлюлозных материалов с 2540%-ным бензольным раствором смеси диалкилфосфита с диизоцианатом в присутствии триэтилё1мина при 100-200 с. Полученное по данному способу фосфорсодержгицее производноецеллюлозы обладает огнестойкостью, но имеет невысокое содержание химически связанного фосфора 1,8-2,8% 2, Известные способы получения фосфорсодержащих производных целлюлозы не позволяют ввести большее количество фосфора, требуют, как правило, предварительной активации целлюлозУ, а реакции протекают в жестких ycлoвияx J( катали затор, температура 100-200 С) и с невысоким выходом. Целью изобретения является получение }ч-оксифосфинового негорю- чего производного целлюлозы, то есть производного с большим содержанием хймичееки свяэ нЙЫб фосфора, высокой гидролитической и термической стойкостью.

Сущность изобретения заключается в синтезе d -оксифосфинового РОИЗВОДНОГО целлюлозы общей формулы:

РН,

РН2

°

HY-О

CffOH

6

предназначенного для получения фос ;;форсодержащЕГх производных целлюлозы с повышенной огнестойкостью, по-. лучённого обработкой диальдегидцеялюлозы фосфористым водородом в отношении 1:0,6 - 1:5 в растворителях как при йЪрмальных условиях, так и при повышенных темпе ратуре и давлении. -: ; ;-: -; - ;- ;,;;,.; ;

Синтез с,-оксифосфинового производного целлюлозы происходит за счет образования гидрокси ьных групп у первичных углеродных атомов 2 и 3 макромолекул целлюлозы при атаке альдегидных групп молекулами фосфористого водорода и при соединении координационно-ненасыщенных атомов фосфора фосфйновых групп по образовавшимся свободным связям у 2 и 3 углеродных атомов. Введение таким образом в глюкозный остаток двух первичных гидроксильных групп, а также наличие третьей первичной гидроксильный группы у шестого углеродного атома делает достаточным межмолекулярное взаимодействие мад ромолекул ci -оксифосфиновых производных .целлюлозы по водородной связи для приготовления на их. основе огнестойких тканей с

высок:игии гигиеническими свойствами СкапШ1ля рностью) и бумаги, а также позволяет улучшить ёкрашиваемость этих изйелий за счет увеличений свяЗйГ активных красителей с с)ч-0ксйфосфиновыми производными целлюлозы. . .,/ ,. . -

сК -оксифосфиновое производное целлюлозы может найти йримененйё в производстве материало6 1б1ейдё волокон, пряжи, тканйх, нетканых/

вязаных, текстильных материалов и бумаги, обладающих повышенной огнестойкобтью, устойчивостью к микроорганизмам и гнилостойкостью, а также материалов с ионообмёйными: свойствами. .

Впредложенном способе исйользуют.диальдегидцеллюлозу разной степени окисления. - - -; - - Проводят взаимодействие диаль- дёгидцеллюлозы с фосфористым водородом в среде растворителей хлОрэкса и бензола. .- . . Взаимодействие диальдегидцеллюлозы с фосфористым водородом Проводят как при нормальных условиях (комнатная температура и обычное

давление) в инертной среде, так и при повышенных температуре и давлении в инертной среде.

Полное удаление непрореагировавшего фосфористого водорода из фосфорилированного целлюлозного материала осуществляют многократной и последовательной промывкой спиртом, водойи ацетоном, а также отдувкой инертным газом.

Сушку производят как при.ком.натной температуре и нормальном давлении, так и при более высоких температурах.

Для лучшего понимания сущности

данногр изобретения приводятся примеры получения ck -оксифосфинового производного на основе диальдегидцелМюлозы и фосфористого водорода. Пример.В колонку из стекла, предварительно продутую инертным

газом, загружают 2,2 г диальдегидцеллюлозы в виде ваты (содержание

альдегидных групп составляет 8,2%)

и приливают 244 г хлорекса. Подачу

фосфористого водорода осуществляют

в течение 3ч. при комнатной тем.пературё. При этом содержание фосфористого водорода в хо эексе составляет 1,05 г, а мольное, соотношение исходных peafeHtOB - i:5. После этото подачу фосфористого водорода прекращают и реакционную смесь выдерживают при комнатной температуре в течение 24 ч. Затем вату многократно промывают ацетоном, водой и сУшат.

Выход ck-оксифосфинового производного - 2,3 г. Содержание химически связанного фосфора - 3,56%. При

вынесении из пламени вата не горит.

Пример 2. В автоклав с манометром и термометром, выдержанный в

токе инертного газа, помещают 2,2 г диальдегидцеллюлозы (содержание альдегидных грутгп составляет 8,2%) и приййвают в среде азота 176,84 г раствора фосфористого водорода в

бензоле содержащего 0,84 г фосфористого водорода. Мольное соотношение исходных реагентов составляет 1:4. ДавйёШе в автоклаве поддерживают 5,6 ати при температуре lOO-llo C

в течение 3 ч. После этого вату многдкратно промывают ацетоном, водой .исушат при комнатной температуре. Выход с -оксифосфинового производного целлюлозы составляет 2,32 г. Содержание химически связанного

фосфора - 4,28%, При вынесении из йламени вата не горит.

П р и м е р 3. В колбу с резиновой пробкой, продутую инертным газом, помещают 2,2 г диальдегидцеллюлозы (содержание альдегидных ; групп 8,2%) и приливают в среде азота раствор фосфористого водорода в хлорексе, содержащего 0,.3 г фосфористого водорода. Мольное соот-

ношение исходных реагентов составляет 1:0,6. Колбу плотно закрывают и оставляют на 48 ч при температуре и переодически встряхивают. После этого вату многократно промывают ацетоном, спиртом, водой и сушат при комнатной температуре.

Выход « -оксифосфинового производного целлюлозы соста1вляет 2,23 г

Получение сК-оксифо финового производного на основе диальдегидцеллюлозы(ДАЦ) и фосфористого водорода по предлагаемому способу

Содержание химически связанного фосфора - 1%. При вынесении из пламени вата сгамозатухает.

В табл. 1. представлены данные условий взаимодействия, весовые отношения исходных реагентов и характеристика полученного tk -оксифосфинового производного целлюлозы по предлагаемому способу.

В сравнении -с известными целлюлозными производными фосфоновой кислоты, (k-оксифосфиновое производное на основе диальдегидцеллюлозы и фосфористого водорода при одинаковом содержании химически связанного фосфора по предлагаемому способу получено в более мягких условиях. Так, температурные у словия получения d -оксифосфинового производного целлюлозы в 4-7 раз ниже, чем целлюлозных производных фосфоновой кислоты, а время протекания реакции его получения может быть снижено до 3 ч.

Все это позволяет получать фосфорсодержащие производные целлюлозы близкие по своим качественным показателям и внешнему виду k исходной природной целлюлозе. , -оксифосфиновое производное на основе диальдегидцеллюлозы и фосфористого водорода, полученное по предлагаемому способу, более стойко к действию горячей воды (в 1,5 - 2 раза), а при действии высоких температур снижение содержания связанного фосфора практически не происходит. ;

Проведенные сравнительные данные по характеристике 4ч -оксифосфинового производного целлюлозы, полученного по предлагаемому способу, доказывают доступность и целесообразность его дальнейшего практического использования.

ck -оксифосфиновое производное на основе диальдегидцеллюлозы и фосфористого водорода может быть исполь5зовано для получения пряжи, тканых, нетканых, вязаных, текстильных материалов и бумаги, обладающих высокой огнестойкостью, светостойкостью, гидролитической и термостой0костью, а также бактерицидными и гнилостойкими свойствами. Трикотажные и текстильные материалы, полученные на основе сЧ -оксифосфинового производного целлюлозы, обладая

5 хорошей окрашиваемостью, могут найти применение при отделке стен кинотеатров, театров, самолетов, кораблей, а также как негорючий теплоизоляционный и прокладочный материал.

0 Применение (k-оксифосфинового производного дает возможность получать на их основе огнестойкие, бактерицидные, гнилостойкие бумаги. Сочетание всех этих ценных свойств 5 в одном материале делает его пригоз

ным для широкого практического испЬль зованйя и имеет важное народноХ9з я1йс й;еннре зна гёниё. ,

Предлагаемый.способ йолучёния -оксифосфинового производного нэ диальдегйДДёдпйлозы и фосфористбго вОДброда обеезпвчивает по СраШШШ е стееёт%1пкя способами следующие преимущества: . : i

а)2Сидтез нового й;-оксифосф11НОвого гфоизводного целлюлозы с высоким содержанием химически CBitaaHHOго фосфора, обеспечив акздего , куй Ъ5йёстойк6сть, термическую и . гидролитическую стойкость, что особенно необходимо для увеличения эксплуатационных возможностей тканей и бумаги ;

б)-получение фосфорсодержащего производн.ого целлюлозы с вшдким вОходом и небольшим расходом фбсфорсодержащего реагента (фосфорисtorb водорода) ;- -ч.,.

в) получение нового фосфореодер- жащего производного целлюлозы в более условййх: при невЗёЬкой температуре г - 4оОс7и о«5ьгеном давлений или ати в течение

-,.й.чйг«,-,::..л ;-:..,. &«-

Формула изобретения

РН, РН. I « I

. -/°CHjOH

обладающее негорючестью,

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

(ЩХХГ«1 11Ш У ..