Способ пластификации эфиров целлюлозы Советский патент 1954 года по МПК C08L1/08 C08K5/1535 

Большинство пластификаторов, широко используемых для производства пластиков иа основе эфиров целлюлозы, отличается высокой стоимостью и сложностью технологии их нолучения, поэтому расширение их номепклатуры представляет значительный иптерес д.чя промьнпленпостя пластических масс.

Предлагаемый способ расширяет сырьевую базу для ciniTeaa пластификаторов эфиров целлюлозы и отличается от известпых тем, что в качестве пластификаторов используют высококипяп;ие фракции прОхЧуктов гидрирования высоком о.аекулярных фурановых соединений, папример, дифурфури,-п.денцик,1С11ситапона или дифурфурилиденпиклогексаиона.

Сушпость способа заключается в том, что продукты конденсации фурфурола с циклопентапопом или циклогексанопом (соответственпо - диФурфурилиденциклопеитапон и диФУРФУР 1Идетп1Ик;гогексаноп) гидриругот в присутствии никеля Ренея и получаемые при этом маслообразные высококипянлие продукты, представлягошие собой смесь соответствуюп1их кетонов и спиртов, испо.льзуют в качестве пластификаторов эфиров целлюлозы, свойства которых

приведены в нижес.х-дуюших примерах.

1. Пластификатор на основе дифурфурилиденциклопентанона (пироксантина).

Дифурфурилиденцик;юпенато11 получается путем конденсации фурфурола с циклопептаноном в спиртововодной среде с помонп ю раствора едкого иатра.

К раствору 7 г циклопентанона и 16 г фурфурола в 45 мл 60%-пога спирта при взбалтывапии прибавляют 0,3 мл 10%-цого раствора едкого натра. Через короткое время образуются желтые кристаллы дифурфурилидепциклопентанона, которые от(зильтровываются и промываются на ()и.-(ьтре водой. Выход количественный. Температура плавления 162- 163°.

Для 1-идр11ровапня днфурфурилнденциклонентанона 20 г дифурфурилидепциклопептапона смешивают с 20 мл спирта и гидрируют в стальном вра1цаюшемся автоклаве при температуре 120° и давлении от 30 до 120 атм в присутствии 2 г 1шкеля Ренея до поглошепия примерно 6 молей водорода на мо;п продукта.

По окончании гидрироваш я содержимое автоклава извлекают, катализатор отфильтровывают, снирт отгсняют. а остаток - с.чегка же.ттоватое масло - перегоняют в вакууме. Отбирают фракцию с температурой кипения 195-250° при 12 мм рт. ст., которая-представляет собой густую бесцветную жидкость без запаха; п j 1,4955. Выход 16,55 г, т. е. 82% от исходиого дифурфурилиденциклопентанона. По.тучеиный продукт не изменяется от действия света и длительного нагревания до температур выше 100°. Растворим в эти.тацетате, диоксане, спирте, бензоле, серном эфире, дибутшювсм эфире, дихлорэтане; нерастворим в воде. Хороню желатинирует динитроцеллюлозу, этилцеллюлозу, бензилцеллюотозу; несколько труднее - ацетилцеллюлозу. Для раз.п.ичных испытаний были приготовлены нленки из нитро- н этилцеллюлозы с 25%-ным содержанием пластификатора. Растворитель этилацетат. Пленка высунливалась в течение нескольких дней при обычной температуре, а затем 2 часа в термостате при температуре 70°. Результаты испытаний на разрывное усилие и растяжение при разрыве приведены в нижеследующей таблице. Огносичельиое растяже- :PajpbiBHoc inie при раз- усилие pbiBL- li кг1смН И Т р о Ц е .4 л 10л О 3 а без 11.:и1стификаторас 25% пластификатор; .... Э т н л U е л л ю.| о 3 ;i 216 без пластификатора. . с 25% пласт |ф 1- ; катера . . . . I При испытании хранившейся в течение двух лет нитроцеллюлозной пленки на основе продукта гидрирования дифурфурилиденциклопентанона с содержанием последнего в 45% оказалось: пленка бесцветна. 4.8 ),:«1 прозрачна, выдерживает при толщине 75 микрон до 60 перегибов без механических разрушений. 2. Пластификатор на основе дифурфурилиденциклогексанона. Дифурфурилиденциклогексанои но..чучается посредством конденсации фурфурола с циклогексаноном в спиртово-водной среде с помонгью раствора едкого натра. К раствору 7,65 г циклогексанона и 15 г фурфурола в 40 мл 70%-нога снирта при взбалтывании прибавляют 1,6 мл 10%-ного раствора едкого натра. Через короткое время выпадают оранжевые кристаллы дифурфурилиденциклогексанона, которые отфильтровывают и промывают на фильтре водой. Выход количественный. Температура плавления 145°. Для гидрирования дифурфурилиденциклогексанона 15 г дифурф рилиденциклогексанона смешивают с 15 мл спирта и гидрируют во вращающемся стальном автоклаве в присутствии 2 г никеля Ренея при температуре 120 и 100-120 атм давления водорода до ноглощения примерно 6 молей водорода на моль продукта. По окончании гидрирования содержимое автоклава извлекают, катализатор отфильтровывают, спирт отгоняют, а остаток - слегка желтоватое масло - перегоняют в вакууме. Отбирается фракция с температурой кипения 210-240° при 22 мм. рт. ст., которая представляет собой густую бесцветную жидкость без запаха; п- 1,4981. Выход 9,06 г, т. е. 60,4% от исходного дифурфурилидсициклогексансна. Продукт не изменяется при хранении, от действия света и нагревания до температур выше 100°. Растворим в дихлорэтане, диоксане. этилацетате, спирте, диэтиловом эфире, бензо ;ie; нерастворим в воде. Хорошо желатинирует динитроцеллюлозу, этилцеллюлозу, бензилцеллюлозу. Для различных исныта1шй были приготовлены п,ленки из нитро- и этилцеллюлозы с 25%-ным и 40%ным содержанием нластификатора. В качестве растворителя применялся этилацетат. Пленка высушивалась

в течение нескольких дней при комнатной температзфе, а затем 2 часа U термостате при температуре 70°.

Результаты испытаний на разрывное усилие и растяжение приведены в нижеследующей таблице.