Способ получения термопластичных материалов Советский патент 1948 года по МПК C08B15/00 

СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ТЕРМОПЛАСТИЧЕСКИХ МАТЕРИАЛОВ

Заявлено 25 мая 1946 г. за Л 3454-11 в Министерство сельскохозяйственного машиностроения СССР

Известно, что все виды нитроцеллюлозы, содержащие менее 9% азота не растворимы в органических растворителях и ноэтому до настоящего времени не нашли нрактического ирименеиия.

Опытами установлено, что нерастворимая нитроцеллюлоза, содер xaiuaH от 3 до 8% азота, ири ее сплавлеиии нри темиературе 100-120 с некоторыми органическими кислотами или кислыми эфирами двухосновных кислот, дай термопластичные продукты конденсации, отличающиеся ма.юй горючестью и повыщенной теплостойкостью ирн температуре 120-130. Такие продукты пригодны для многих технических целей.

Особенно эффективными оказались кислые эфиры фталевой кнслоты, например, целлозольфталат СНзО-СНг-СП, СООН чрезвычайно просто получаемый при сплавлении фталевого ангидрида с целлозольвом.

) + СНзОСН2ОН -- СНз-ОСПг -CH2OCO i: C

В отличие от других непрочных кислых эфнров фталевой кис.чоты,

например монометилфталата СНзОСО 13 целлозольфталат

оказался очень cтoйки соединением и, следовательно, виолне пригодным для данной цели.

Обнаруженная автором способност ппзкоазотпой нитроцеллюлозы вступать в реакцию конденсации с некоторыми органическими кислотами, повидимому, является снецнфическо особенностью нитратов це.члюлозы.

Однако оказалось, что если вести силавление целлюлозы с целлозольфталатом в присутствии некоторого ко,:1ичеетва (например 30-60 ii) обычной нлн же низкоазотной нитроцеллюлозы, то могут быть получены термопластичные продукты,в известной мере аналогичные с продуктами, получаемыми из низкоазотной ннтроцел,1юлозы. Вместо чистой цел.мюлозы можно использовать древесные опилки, солому и т. п.

Непременным условием ycneiuHoro протекания реакцин коиденсаUHOHHoii этерпфнкацнп целлюлозных материалов является иаличне онределенного колпчества rpyiHi ONO2, связанных лнбо с eaMoii конденснрующейся молекулой целлюлозный елучаГ 1 ондецеац1101Н10й н.лавки ннзкоазотно 11лт)оцел;1юлозы, .шбо с молекулой нитроце;1Л1о;1озы, неноередственно не учаетвуюн1ей и реакцпн, а нграюн1ей роль каталнзатора. Можно думать, что во всех случаях такого рода конденсационной этернфнкашп целлюлозных матерналов, реакция этернфнкацни нротекает нод каталитическим влняннем грунн ON02.,

Процесе коцденсацнн о)ган1 ческих кислоте низкоазотной ннтроцеллюлозой, целлю.тозой (дре15есцц()1 н т. н.) к значительно мере ускорить путем нерноднческого введения н реакционную массу цекото)ого колнчеетва воды, например, 2030 п от веса массы.

,1ругнм мероприятием, тоже ускоряющим процесс коидекеациокпой ила15ки ннзкоазотной ннтроце 1лю;10зы, целлюлозы, древесины н т. п, является иериод1П1еск()е 1:л11 неирерывиое вальцевание реакционно массь на Ч) вал)Цах емнературе 100---120°.

1 р н м е р 1. Получение термопласгичсского материала на основе Hu:sj oa:iornoii нитроцеллюлозы

Одну ВеСОВу О-. часть ОЗДу 0-еуХОЙ ЗКОаЗОТ ОЙ 1 1ТрОЦе;1Л О,:1031),

содержа цей от 4 до 7 азота, с ла15; я О рн тем 1ературе 100 -120° с 1,5-2,0 вес. ч. ,еллозольфталата в 1рнсутст 5 и 0,5--0,6 iec. ч. 1ластиф 1ката, а рнмер, фтале 5оГ .

ripi е1 рерывном размен 1 5а 1 1н масс а -орячих 15альцах р тем 1ературе 100-120 к ечеи 1е 2-3 час олучается элаcT i4f C)e ол()тно; ) на хо.)1е )1 i там раз15аль,о 5ьгВаЮТ с 0,3-0,5 15еС.Ч. ХО. воды до О.;1уЧе - Я МаССЬ,

OTOpyio далее |утел 5а; ьцева 1 я на TeN i epaType 40-60°, 1()сле чего массу на -оряч - е 5а.)1 и а ннх обрабать ва1от массу енге 2-3 часа ipi тем 1ературе 100---120,

Получая такнм образом готовый нроду -:т, содержащн от 50 до 100 iхнмическ свиза1 но1-о ,еллозо.,чата.

Зная содержа е азота п исход1 ой н ггроцел;1юлозе н п олуче 1 юм 1родукте конденсац, 0 ределяют ipo ieHTiioe содержа 1 е хнм 1ческп евяза 1но () 1еллозольфталата,

о,чучеину О этим 1утем массу а oe1iO ie 1изкоазот 1ой троце.чл Олозы можно е ол зоват 1К), целлоло да на нелетучем растворе, 1скусствен1 0--кожн, . П круста, л олеума н др.

Прнмер 2. Получение термопластичных продуктов конденсации из целлюлозных материалов

Цел полозу, древее1 Ь е ., соло.му и т. i. на ч))ячих ;альцах с 1---2 sec. ч. неллозольфта.чата, 0,2-0,4 вес. ч. 1 лас Ч ф1 катора и е 0,5 0,8 вес. ч. ,ел.,тозь и.1и же

И,1аСТНф| Ц 1рО 5а 10| 0 l H3KOa3()THOi ..еЛЛ1ОЛОзы 5едут роцесс н, е()вершен о так же, как в нримере 1.

В результате ()й этереф каци 1 целлюлозы ip этом олучаетея тер1 О 1ластнч 1ый л атериа;|, 0 механ ческ 1м свойствам несколько усту1 а оии1й матерналу, олучаемому но I,

но все же для Нра 1 ОТЛ ЧаЮЩнГ1СЯ I ДОСТу Ц1ОСТЬ О.

п р е д м е 3 о б р е т е н я 1. Способ олумен я терл 0 1лает 1Ч 1Ь х материа,10 а основе 1 1зкоаЗОТНоГ Н1 Т ЮЦеЛ; Ю, , О Т J Ч а Ю Н, J i е Я

тем, что низкоазотную илтр о целлюлоз) сплавляют при температуре 100-120° в присутствип воды и пластификаторов (пли без ппх) с ппрослпзевои, иеллозольфталевоГи кароптофталевш или гликольдпфталевой кислота МП.

2. Впдоизмеиеппе способа по гг. 1, о т л и ч а ю ш е с с я тем, что сплчвленпк) с указанными кислотами под15ергают пснптрованн ю целлюлозу в присутствии продукта, полученного п. 1 или 50-80о коллоксилина.

- 3