Способ получения сополимеров ацетата целлюлозы

ОПИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз Советских Социалистических Республикц 651010 Дополнительное к а ий 1) 2150472/23-0 1) М. Кл.С 08 Р 251/ С 08 В 15/О П 01 Г 2/30 лено 3 исоедииением заяв сударствеииый комит) СПОСОБ ПОЛУЧЕ АЦЕТАТА ЦЕСОПОЛИМЕРОВОЗЫ ойства Удаление а требует дополИзобретение относится к области получения производных целлюлозы, а именно сополимеров ацетата целлюлозы.Известны способы модификации ацетатов целлюлозы прививкой виниловых мономеров. Прививку проводят в растворе сиропе) на вторичном ацетате целлюлозы 11.Вследствие значительного нарастания вязкости и необходимости последу ющей очистки растворителя от мономера этот способ не всегда осуществим технологически. В случае винилацетата процесс полимеризации в уксусно- кислых растворах вообще не проходит.Известен также способ получения модифицированного ацетатного волокна прививкой к ацетату целлюлозы метакриловой кислоты в среде ацетон-вода, вз,ятых в соотношении 9:1 - 4;1 ф соответственно, с последующим формованием волокна по сухому методу 21.Однако вследствие неполной конверсии мономеров степень конверсии мономеров ниже 100) в прядильном растворе присутствуют высококипящие мономеры, которые после формования и сушки волокна остаются в нем, Это снижает физико-механические показатели волокна и ухудшает его санитарно-гигиенические свмономеров из волокннительных операций.Наиболее близким по технической сущности является способ получения сополимеров ацетата целлюлозы прививкой виниловых мономеров на готовый диацетат целлюлозы, который разводят в суспензию.Привитую сополимеризацию проводят в водной суспензии в присутствии азота при температуре 30-100 С. В качестве виниловых мономеров используют смесь 75-98 акрилонитрила и 25-2 другого, способного к полимеризации, моноэтиленненасыщенного моно- мера 31.Полученный сополимер обладает улучшенными физико-механическими свойствами, такими, как накрашиваемость.Недостатком способа является многостадийность гроцесса получения сополимеров причем полученный продукт растворим только в высококипящих органических растворителях таких, как диметилформамид,и его нельзя использовать для формования волокна и пленок по технологии, предусматривающей использование в качестве растворителя низ:;окипяшие органические651010 цессом его получения и исключаются стадии окончательной промывки, сушки, упаковки готового (немодифицированного) ацетата целлюлозы, а также получения из него суспензии, что необходимо для проведения сополимеризации по известному способу. Получаемый сополимер ацетата целлюлозы растворим в низкокипящих органических растворителях и его можно использовать для формования волокон или пленок или других изделий из растворов по сухому методу. Стойкость кистиранию,циклы Удельноеэлектрическое сопротивление,ом/см Волокно Толщина,текс Ьцетатное 10,3 5550 Волокноиз сополимера ацетата целюлюлозы 11,4 20962 3,6 10П р и м е р 1, Берут 5,3 г раз- По окончании процесса ацетилирорыхленной целлюлозы, загружают в вания полученный триацетат подверактиватор и при температуре 42 С гают гидролизу до диацетата обработактивируют 2,0 кг уксусной кислоты. 50 кой смесью 2,8 л воды и 5,4 уксусноййктивированную целлюлозу из актива- кислоты с одновременной отдувкойтора передают в ацетилятор, где метиленхлорида. После этого проводятобрабатывают 7,1 л уксусного ангид- осаждение диацетата целлюлозы из сирида при 18-22 С в течение 30 мин.ропа,Затем проводят ацетилирование целлю Осадок диацетата декантацией осволозы в три стадии: сначала в тес" - бождают от маточника и промывают обесние 1,5 ч при 40 С смесью 10 л .1 е- соленной водой. Маточник и проиывныетиленхлорида, 2 л уксусной кислоты воды подают на регенерацию уксуснойи б мл серной кислоты, затем 1 ч кислоты,а в высадитель с диацетатомпри 18-22 С смесью 5 л метиленхло- целлюлозы подают обессоленную воду,рида, 2 л уксусной кислоты и б мл60до получения модуля ванны 8. Содержасерной кислоты и, наконец, в течение ние уксусной кислоты в водной суспеи 6-9 ч при 18-40 ОС смесью 5 л метилен- зии 1,5 - 3,0,хлорида, 2 л уксусной кислоты, Полученную суспензию при перемевщ 17,1 мл серной кислоты и 11 мл хлор- вании обезвоздушивают откачкой иной кислоты. 65 нагревом до 60 С, По достижении темжидкости, например, ацетон или метиленхлорид, т.е. по существующей технологии .сухого метода формования.Цель изобретения - получение сополимеров, растворимых в низкокипящих органических растворителях, и упрощение процесса,Для этого прививку проводят на свежевысаженный диацетат целлюлозы при содержании уксусной кислоты в водной суспензии 1,5-3,0, а в качестве виниловых мономеров используют Ю смесь винилацетата и метакриловой кислоты, взятых в соотношении 19:1- 1:1 соответственно.Ацетат целлюлозы, используемый в привитой сополимеризации, полу чают по известной технологии. Предварительно активированную целлюлозу обрабатывают ацетилирующим агентом с последующей нейтрализацией катализатора ацетилирования, Полученный триацетат целлюлозы омыляют, затем проводят осаждение диацетата целлюлозы с промывкой до кислотности среды 1,5-3,0. Водную суспензию диацетата целлюлозы вакуумируют нагрео/ вают до 60 С и добавляют указанную смесь виниловых мономеровСополимеризацию ведут в среде инертного газа в присутствии инициатора при температуре 80 С.Таким образом, совмещается процесс З 0 модификации ацетата целлюлозы с проРабочие растворы сополимера менее структурированы и имеют более низкую вязкость, чем растворы немодифицированного ацетата целлюлозы. Наличие карбоксильных групп и винилацетата в получаемом сополимере позволяет получать изделия с более низкой электризуемостью, повышенной стойкостью к истиранию, лучшей окрашиваемостью , большой гигроскопичностью, а в случае использования для лаков - с повышенной адгезией к металлу и дереву по сравнению с немодифицированным ацетатом целлюлозы.Характеристики волокна из сополимера ацетата целлюлозы по изобретению в сравнении с волокном из немодифицированного ацетата приведены в таблице.651010 Формула изобретения Составитель Т.Винникова Редактор О.Филиппова Техред М. Петко Корректор Л. Веселовская Тираж 584 Подписное ЦНИИПИ Государственного комитета СССР по Делам изобретений и открытий 113035 Москва ЖРаушская наб. д. 45Заказ 731/26 Филиал ППП Патент 1, г. Ужгород, ул. Проектная, 4 пературы 60 С вакуум ликвидируют азотом и в токе азота в суспензию подают предварительно приготовленную смесьмономеров, состоящую из 3,32 кг винилацетата, 0,18 кг метакриловой кислоты (соотношение 19:1) и 0,056 кг перекиси бензоила. Реакционную массу 520-30 мин подогревают до 80 ОС ипроводят сополимериэацию в течение3 ч.Через 3 ч отбирают пробу маточника и определяют в нем содержание мо- рномеров. Оно составляет 0,1.Содержимое аппарата охлаждают до30 С, останавливают мешалку и отстаивают суспензию, Маточник декантациейсливают,а осадок продукта сополимеризации заливают обессоленной водойЗатем дробят, промывают, сушат иупоковывают. Выход сополимера диацетата целлюлозы составляет 9 кг,Полученный сополимер содержит1,0 карбоксильных групп, вязкостьего 25-ного раствора в ацетоне соответствует времени 100 с, содержаниевлаги 1,5.П р и м е р 2. Сополимер диацетата целлюлозы получают аналогично 25примеру 1, в качестве виниловых мономеров используют смесь, состоящуюиз 2,8 кг винилацетата, 0,7 кг метакриловой кислоты (соотношение 4:1)и 0,056 кг перекиси бензоила. 30Полученный сополимер содержит3,6 карбоксильных групп, вязкостьего 25-ного раствора в ацетонесоответствует времени 500 с, содержание влаги 1,535Пфр и м е р 3Получают сополимер диацетата целлюлозы аналогичнопримеру 1. В качестве виниловыхмономеров используют смесь, состоящую из 2,45 кг винилацетата,1,05 кг метакриловой кислоты (соотношение 7 : 3) и 0,056 кг перекисибензоила.Полученный сополимер содержит4,7 карбоксильных групп, вязкостьего 25-ного раствора в ацетонесоответствует времени 480 с, содержание влаги 1,5 .П р и м е р 4. Сополимер диацетата целлюлозы получают по примеру 1.В качестве виниловых мономеров ис пользуют смесь, состоящую иэ 1,75 кгвинилацетата, 1,75 кг метакриловойкислоты (соотношение 1 : 1) и 0,056 кгперекиси бензоила.Полученный сополимер содержит7,1 карбоксильных групп, его 25 ный раствор в ацетоне имеет вязкость,соответствующую времени 520 с, содержание влаги 1,5Способ позволяет получать сополимеры диацетата целлюлозы, из которыхможно формовать изделия (волокна,пленки и т.п.).При этом получаемые формованныеизделия имеют хорошие физико-механические и санитарно-гигиеническиесвойства. Процесс сополимеризацииацетата целлюлозы и виниловых мономеров упрощается, поскольку исключаются стадии промывки, сушки и упаковки немодяфицированного ацетатацеллюлозы, а также приготовления изнего суспензии.Способ, а также переработка продукта этого способа могутбыть произведены на существующем промышленном оборудовании,Способ получения сополимеров ацетата целлюлозы прививкой виниловыхмономеров на диацетат целлюлозы вводной суспензии, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью получениясополимеров, растворимых в низкокипящих органических растворителях, иупрощения процесса, прививку проводят на свежевысажденный диацетатцеллюлозы при содержании уксуснойкислоты в водной суспензии 1,5-3,0,а в качестве виниловых мономеровиспользуют смесь винилацетата иметакриловой кислоты, взятых всоотношении 19:1 - 1:1 соответственно.Источники информации, принятыево внимание при экспертизе1. Патент Франции Р 1399515,кл. С 08 В. 1965.2.Авторское свидетельство СССРР 364693, кл. О 01 Р 2/28, 1973.3. Патент США Р .2865872,кл. 260-17, 1958.