Способ получения сшитой пленки метилцеллюлозы

(43) Опубликовано 30,10.78. Б (45) Дата опубликования оп оо делач изобретений и открытий(71) Заявител дена Трудового Красного Знамени институтсокомолекулярных соединений АН СССР(54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯТОЙ ПЛЕНКИ )ЧЕТИЛЦЕЛЛ Изобретение относится к нимиц высокомолекулярных соединений, а именно к модификации простых эфиров целлюлозы, в частности, водорастворимых метиловык эфиров, путем реакций химического сшц вания, и может быть использовано для получения прозрачных нерастворимых пленок.Известен способ получения нерастворимых пленок из эфиров целлюлозы ацетобутирата целлюлозы путем отлива пленки из раствора эфиров, содержащего бцфункциональный реа гент М-метцлольцого типа, с последующей сушкой прц 20"-С и термообработкой при 120 - 150 С 11. 15Согласно этому способу получают прозрачные пленкц с прочностью о=5,5 кг/ц,ца и удлинением прц разрыве е=б - 8%, т, е. невысокими физико-механическими свойства ми. 20Известен также наиболее близкий к предлагаемому способ получения сшитой пленки из водорастворимой метилцеллюлозы, например, со степенью замещения (СЗ) 1,85 и степенью полимеризации (СП) 25 700 путем формованця пленки из 3%- ного водного раствора метилцеллюлозы, содержащего 4 - 10% бифункционального реагента Х-метилольного типа - диметилолмочевицы и 0,8 - 2% азотнокислого цинка в Зо качестве катализатора последующеи сушки и термообработки )2,Сформованная пленка сушится на поверхности стекла при 20 С ц затем подвергается термообработке при 150 С,Однако этог способ приводит к ухудгцению прочностных свойств пленок, осооенно значительно падает удлинение, что связано с возрастающей хрупкостью пленок при образованци мостичных связей между макромолекулами.Целью изобретения является улучшение физико-механических свойств пленки метилцеллюлозы, подвергнутой обработке бифункциоцальными реагентами,Это достигается тем, что в известном способе получения сшитой пленки метил- целлюлозы путем формования ее из водного раствора метплцеллюлозы в присутствии катализатора и бифункционального реагента -метилольного типа, в качестве последнего используют ди-(Х-метилолакриламид)-диоксиэтцлен в виде 0,5 - 10%-цого раствора в воде или этанол-водной смеси (в объемном соотношении 3 - 5: 1) и указанными растворами проводят обработку сформированной пленки: при 20 - 25 С в течение 1 - 15 с этанол-водным раствором и при 80 - 85 С в течение 3 - 5 цпн водным раствором.П р и м е р 1. Формуют пленку из вод. ного (3%-ная концентрация) раствора ме. тил целлюлозы (С П, СЭ,85) на поверхности стекла и сушат при 20 С. Су. и ю пленку опускагот в горячий (80 С) водный раствор (жидкостной модуль 20), содержащий 2 вес. % бифуикционального реагеита ди-(Х-метилолакриламид) -диоксиэтилена (ДМАЭ) .ОСН г - О - СН г - СН г - С - Х Н - СН,ОНСН - О - СН, - Сиг - С - ЪН - СН, ОЕсО и 0,4 вес. % катализатора Уп(.Оз)6 НО.Пленку выдерживают в этом растворе 5 ггин, расправляют на горячем (80 С) стекле, подсушивают при 105 С и допол нительно нагревают в течение 5 лггн и и 150" С.Непрореагировавшие компоненты удаляют экстракцией горячей (в течение 15 1 гин) и холодной (в течение суток) водой.В пленке методом полярографпн определяют содержание химически связанного формальдегида (0,54%).Полученная пленка имеет а=8,4 кг/,и,гг- и е=20 5%Пленка с таким же содержанием фоомальдегида, полученная по известно:,у способу, имеет а = 7,0 кглглг и е = 12%.П р и м е р 2. Формуют пленку пз водо- растворимой метилцеллюлозы по примеру 1 и обрабатывают в течение 5,ггин горячим (80 С) водным раствороом, содержащим 10% бифункционального реагечта ДМАЭ и 2% катализатора. Все последугошис операции проводят также по примеру .В пленке определяют содержание химически связанного формальдегида (2,31%).Полученная пленка имеет а=5,6 кг,гглг и е=235%Пленка с таким же содержанием фогмальдегида, полученная по известному способу, имеет а=4 кг/ляг и а=5%,П р и м-е р 3. Формуют пленку из водного раствора метилцеллюлозь. по примеру 1,Обрабатывают ее при комнатной тем. пературе раствором, содержащим 2 вес. % функционального реагента ДМАЭ и 0.4 вес, % катализатора в спирто-водной среде при объемном соотношении этанола и воды 5:(по объему). Длительность обработки 2 с. Затем пленка слегка осушается фильтровальной бумагой, подсушивается в расплавленном на стекле состоянии при комнтаной температуре и прогревается при 150 С в течение 5 1 гин. Затем следует экстракция водой по примеру 1.Определяют содержание йормальдегидав пленке (0,63%). Полученная пленка имеет а=7,8 кг/.гглРи г=д 4 оо,П р и м е р 4. Формуют пленку по вриг еру 1 и обрабатьвают спирто-водным5 раствором ДМАЭ и катализатора с концентрацией 5 и 1 % (по весу) соответственно. Длительность обработки и последующие операции проводят по примеру 3.В полученной пленке определяют со 1 О держание формальдегида (0,99%).Пленка имеет а=6,8 кг/,гг,гг и в=20,5%.Пленка с содержанием формальдегида0,82%. полученная по известному способу,г,Р б 5 о/5 Г 1 р и м е р 5. Формуют пленку по примеруи обрабатывают спирто-водньгмраствором ДМАЭ и катализатора в весовых соотношениях по примеру 4. Длительность обработки 15 с. Последующие опе 2 О рации проводят по примеру 3.Содержание формальдегида в сшитойпленке 1,8%Пленка имеет а=5,7 кг,гг,гг- и в=21.5%.П р и м е р 6. Формуют пленку по при 25 меру 3 и обрабатывают спирто-водным раствором (0,5%-ным) ДМАЭ при объемномсоотношении спирта и воды 3: 1 и температуре 25 С, Длительность обработки 1 с.Пленка имеет а=9,2 кг/,гг,1 Р и в=18%.Ы П р и м е р 7. Формуют и обрабатываютпленку по примеру 1 при продолжительности обработки 3 ггин и температуре 85 С.Содержание формальдегида в пленкеО,б /о.35 Пленка имеет а=7,9 кг/лгал и а=18%.Приведенные в примерах механическиесвойства сшитых пленок показывают. чтопредлагаемый способ химического сшивания пленок метилцеллюлозы биффи нкцио 4 О нальными реагентами И-метилольного типавыгодно отличается от известного способа,так как сшитые пленки, полученные гопредлагаемому способу, более эластичныпри одинаковом количестве химически свяИ занного сшивающего реагента, что выражается в увеличении деформации до момента разрыва, например с 6,5 до 20,5%(при содержании формальдегпда 0,8 - 0.9%)или с 12 до 25 о/о (при содержании фор 50 мальдегида 0,5 - 0,6% ) .Увеличение деформации до моментаразрыва приводит к значительному увеличени:о работы, затрачиваемой на разрушение пленки, т. е. к увеличению долго 55 вечности сшитых пленок.Процесс получения пленок сцпгтой водорастворимой метил целлюлозы значительно снижает загрязненность окружаюи;ей среды по сравнению с производствомОО широко применяемой в народном хозяйствепленки целлофана, которое сопровождаетсявыделением больших количеств токсического сероуглерода.Весь процесс получения сшитых пленок55 нодорастворимой метилцеллюлозы прохо630258 Формула изобретения Составитель В. Балтин Редактор Т, Никольская Техред и. Рыбкина Корре:тор И. СигякинаЗаказ 768,1162 Изд.709 Тира я 618 ПодписноеНПО Государственного комитета СССР по делам изобретении и отк 1 ь;лМосква Ж-Зх Ратшская наб., д. 4/5 Тип. ларьк, фил. пред. сПатент дит при использовании воды в качестве ра. створителя.Пленки водорастворимой сшитой по предлагаемому способу метилцеллюлозы могут использоваться в разнообразных областях применения пленок типа гидратце, - . - люлозных (например, в качестве упаковочных материалов, мембран и т, п.), так как они не растворяются в воде, и их прочность и эластичность находятся на уровне пластифицированного целлофана. Способ получения сшитой пленки метил- целлюлозы путем формования ее из водного раствора метилцеллюлозы с использованием бифункционального реагента Х-метилольного типа в присутствии катализатора - азотнокислого цинка, последуюшей сушки и термообработки, о т л и ч аю гц и й с я тем, что, с целью улучшения физико-механических свойств пленки, в качестве бифункционального реагента используют ди-(Х-метилолакриламид)-диоксиэтиле: з виде 1,5 - 10 в/о-ного раствора в воде плп этанОл-вОд. в :ОЙ смеси при объемном соОтношении эта.-.ола 1: воды 3 - 5; 1, и укара створ з:.;и проводят Об 1 аботЦ сформованно. пленк 1;: прп 20 - 25 С в течение 1 - 15 с этанх-.-водным раствором и30 - б.зС в течение 3 - о,пни одным раствооом. 15 Источники 1:. в :формации, принятые во и.:имлчил при щкс - ,о-изе 1. Журнал принздной химии, 19(б, М 3, с. 606 - 610. 2. Се 1 О 1 озе сне и апа Тесппо, 1976,2 О;4 10, о. 323