Способ получения модифицированной нитроцеллюлозы

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИРЕСПУБЛИК 8 В 150 ТЕ Б АТЕНТ скоро ный о цесс табл.1 Р НЦ пр(М где Р - остато нозного циг М - рад Количес раций кампо зы облучени Выбор соот ловый эфир цент- и доения. иэтиГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕВЕДОМСТВО СССР(71) Кемеровский государственный университет(73) Кемеровский государственный университет(56) Патент Англии М 1080973,кл. С 3 О, опублик. 1968,Патент США 1 ч. 3325385, кл, 204-159опублик. 1968.Патент Англии 1 ч. 1357050,кл. С 08 Р 1/16, опублик. 1974.Авторское свидетельство СССРВ 1641830, кл, С 08 В 15/00, 1988,Изобретение относится к технологии производства лакокрасочных материалов на основе нитроцеллюлозы (НЦ).Целью изобретения является увеличение выхода привитого полимера и сокращение времени технологического процесса,Поставленная цель достигается тем, что в способе получения модифицированной н итроцелл юлозы, вкл ючающем обработку ее ненасыщенным соединением в среде растворителя и ионизирующим излучением, в качестве ненасыщенною соединения используют виниловый мономер, в качества растворителя - смесь этилового спирта и диэтилового эфира, взятых в соотношении 1:1, и обработку ионизирующим излучением проводятдо поглощенныхдоз 0,5-1.5 Мрад.В отличие от других растворителей радиационно-химические процессы деструкции НЦ в системе этиловый спирт;дизтиловый эфир протекают со значительно меньшей(54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ МОДИФИЦИРОВАННОЙ НИТРОЦЕЛЛЮЛОЗЫ (57) Использование: технология производства лакокрасочных материалов на основе нитроцеллюлозы, Сущность изобретения: способ осуществляется путем радиационно- химической прививки виниловых мономеров к нитроцеллюлозе в среде растворителя - смеси этилового спирта и диэтилового эфира (в соотношении 1;1), который замедляет процесс денитрации нитроцеллюлозы. Нитроцеллюлозу и виниловый мономер вводят в соотношении (90 - 7 Г "(10 - 30) мас.ч. Реакционную смесь облучают ионизирующим излучением до поглощенных доз 0,5 - 1,5 Мрад. 3 табл,тью, что позволяет уменьшить побоч рицательный эффект прививки - про енитрации нитроцеллюлозы (см иационная прививка мономеро екает по радиальному механизм РОМО 2:йп)а РО + 1102 у).еп Щ икал мономератвенные соотношения кон нентов реакционной смес я определяет цель изобре ношения этиловый спирт: 1:1) сделан исходя из инг45 50 55 ющего действия дизтилового эфира и растворяющей способности данной системы. При увеличении соотношения в сторону этилового спирта (2:1) уменьшается ингибирующее действие диэтилового эфира, а при уменьшении содержания этилового спирта в сторону диэтилового эфира (1:2) уменьшается растворяющая способность системы и скорость прививочной полимеризации за счет увеличения вязкости раствора (см. табл.2).Концентрация НЦ (90 - 70 мас.ч.) выбрана исходя из степени прививки мономеров, При этой меньшей концентрации увеличивается выход гомополимеров и уменьшается степень прививки, а при большей концентрации за счет увеличения вязкости раствора уменьшается скорость полимеризации и степень прививки при тех же поглощенных дозах.Массовое содержание мономеров варьируется в пределах 10 - ЗО мас.ч. по отношению к массе НЦ. При большем содержании мономеров увеличивается выход гомополимеров, что затрудняет процессы выделения сополимеров, а включение гомополимеров ухудшает качество полимерных покрытий (появление белосовитости, матовости и т.д.), При меньшем содержании мономера уменьшается скорость полимеризации.Поглощенная доза облучения 0,5 - 1,5 Мрад обусловлена малой степенью прививки при меньших дозах и деструкционными процессами, которые уменьшают выход полимера при дозах выше 1,5.Мрад,Способ радиационной прививки осуществляется следующим образом, Кавеска нитроцеллюлозы, высушенная под инфракрасной лампой до постоянного веса, растворяется в спирто-эфирной смеси. Кмассе НЦ вводится необходимое количество мономера в соотношении 90 - 70-10-30. Растворы обрабатываются на источнике. ионизирующих излучений (например, на установке НРХс Со, ускорителе электронов, рентгеновской установке и т.п,) до поглощенных доз 0,5-1,5 Мрад. Привитой сополимер осаждается из раствора в воде, промывается и сушится, гомополимеры экстрагируются из сополимеров в аппарате Сокслетта,Наличие привитых мономерных звеньев к НЦ подтверждается излучением кинетики набухания сополимеров в хлороформе при экстрагировании в аппарате Сокслетта (гомополимеры растворяются в хлороформе, а привитая НЦ только набухает),П р и м е р 1, В герметично закрывающийся сосуд помещают 5 г (90 мас,ч) нитроцеллюлозы (лаковый коллоксилин, содержание азота 12,20 ), высушенный до постоянного веса, добавляют спиртоэфирную смесь(1:1) и выдерживают до полного растворе 5 ния полимера. Затем вводят 0,55 г(10 мас.ч,)метилметакрилата, тщательно перемешивают и облучают иониэирующим излучениемна установке МРХ - у 20 с мощностью дозы100 Рад с до поглощенной дозой 0,5 Мрад,10 Эблученный в течение 75 мин раствор осаждают в дистиллированную воду, Скоагулированный сополимер промывают горячейдистиллированной водой до удаления запахов спирто-эфирной смеси и метилметак 15 рилата, Сополимер высушивают допостоянного веса под ИК-лампой и взвешивают.Выход: 5,255 г (96 ).Сополимер представляет собой белую од 20 нородную массу, после высыхания становитсяжестким, хорошо растворим в растворителе646, используемом в лако-красочной промышленности при растворении НЦ.Остальные примеры выполнены аналогично примеру 1, но при других концентрациях реакционных компонентов, поглощенныхдозах облучения и с прививкой других виниловых мономеров, Данные представлены втабл.З,ЗО Положительный эффект предлагаемогоспособа заключается в достижении высокого выхода привитого полимера - 83 - 1000(максимальнодостигаемый выход по прототипу- 660 ), Полученный полимер хорошего35 качества (с однородным распределениемпрививаемого мономера в структуре полимера) и химически стойкий, Значительносокращается время технологического циклаполучения привитого полимера с макси 40 мальным выходом(1,3 - 2,7 ч против 5,5-16,6ч по прототипу) за счет возможности уменьшения поглощенных доэ облучения реакционной смеси. формула изобретения Способ получения модифицированной нитроцеллюлозы, включающий обработку ее ненасыщенным соединением в среде растворителя при воздействии ионизирующего излучения, отл и ч а ю щи йс я тем, что в качестве ненасыщенного соединения используют виниловый мономер в количестве 10 - 30 мас.ч. на 70 - 90 мас,ч. нитроцеллюлозы, в качестве растворителя - смесь этилового спирта и диэтилового эфира, взятых в соотношении 1;1, и воздействие ионизирующим излучением проводят до поглощенных доэ 0,5-1,5 Мрад.1838325 Таблица 1 Влияние природы растворителя на деструкцию нЦ лица 2 ТаблицВлияние концентрации мономера и поглощеннойдозы на выход привитого полимера Состав МдСФЧ Выходпривитогполимера олиме Поглощенная доза,1 рад.(И-ВП) ависимость вязкости растворов нитроцеллюлозы от состава растворите(ОЭФ)НЦОЭФ 66 (к/прототип) 8020 17 54 (прототип) 70 30 18 НЦОЭФ Составитель В. ЧистяковаТехред М.МоргенталКорректор Н, КорольВ Редактор Производственно-издательский комбинат "Патент", г, Ужгород, ул.Гагарина, 101 Заказ 2901 Тираж Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж, Раушская наб 4/5