Модифицированный раствор триацетата целлюлозы для формования пленок

 

Изобретение относится к химической промышленности, в частности к технологии органических соединений. Оно может быть применено в производстве искусственных волокнистых и пленочных материалов из сложных и сложно-смешанных эфиров целлюлозы. Состав для изготовления триацетатных пленок включает 8-10% триацетата целлюлозы с ацетильным числом 61,8%, 0,025-0,50% кремнийорганического блоксополимера, который содержит продукт гетерофункциональной конденсации олигомерного арилата на основе фенолфталеина и хлорангидрида терефталевой кислоты с α,ω-бис диэтиламино-олигодиметилсилоксаном, в котором отношение арилатных и силоксановых звеньев в блоках составляет 20:35, с характеристической вязкостью в тетрахлорэтане при 20^oС, равной 0,044 м³/кг, и до 100% органический растворитель. Изобретение обеспечивает повышение светостойкости пленки - число разрывов макромолекул ТАЦ после УФ-облучения уменьшается в несколько раз. Улучшаются потребительские и эксплуатационные характеристики пленки. 1 табл.

Изобретение относится к химической промышленности, в частности к технологии органических соединений. Оно может быть применено в производстве искусственных волокнистых и пленочных материалов из сложных и сложно-смешанных эфиров целлюлозы. Изделия, полученные из таких триацетатцеллюлозных растворов, обладают улучшенными потребительскими и эксплуатационными свойствами, в частности, они проявляют высокую устойчивость к жесткому ультрафиолетовому излучению.

В процессе формования пленок и волокон из растворов сложных и сложно-смешанных эфиров целлюлозы и карбоновых кислот применяются низкомолекулярные или высокомолекулярные модифицирующие добавки, которые благоприятно влияют на долговечность полимерных материалов и в значительной степени расширяют сферу их практического использования.

Известен раствор для формования пленок, содержащий триацетат целлюлозы, растворитель и в качестве низкомолекулярной модифицирующей добавки производные формазана (а. с. СССР 771121, МКИ³ С 08 L 1/12, 1980). Его недостатком является относительно невысокая вязкость полученных из него пленок после ультрафиолетового облучения и значительное уменьшение их массы после термообработки. Это свидетельствует о недостаточной устойчивости модифицированных пленок к фото- и термоокислительному разрушению.

Наиболее близким по технической сущности к заявляемому изобретению является раствор для формования волокон, состоящий из триацетата целлюлозы, кремнийорганического блоксополимера и растворителя (а.с. СССР 519507, М. Кл. ² D 01 F 1/02, 1976). Состав раствора прототипа следующий, мас.%: Сложный эфир целлюлозы - 14-19 Полиарилатполисилоксановый блоксополимер - 0,07-5,7 Растворитель - Остальное Его недостатком является недостаточная сопротивляемость пленок фотоокислительному разложению.

Цель изобретения повышение светостойкости ТАЦ пленок.

Технический результат достигается тем, что в раствор на основе ТАЦ для формования модифицированных пленок, включающий триацетат целлюлозы с ацетильным числом 61,8%, модифицирующую добавку и органический растворитель, в качестве добавки входит кремнийорганический блоксополимер с характеристической вязкостью в тетрахлорэтане при 20^oС, равной 0,044 м³/кг, являющийся продуктом гетерофункциональной конденсации олигомерного арилата на основе фенолфталеина и хлорангидрида терефталевой кислоты с α,ω-бис-диэтиламиноолигодиметилсилоксаном, в котором соотношение арилатных и силоксановых звеньев в блоках составляет 20:35, при следующей концентрации компонентов, мас.%: Триацетат целлюлозы с ацетильным числом 61,8% - 8-10 Модифицирующая добавка - 0,025-0,050 Растворитель - Остальное Добавка растворима в дихлорэтане, метиленхлориде, уксусной кислоте, хлороформе, в смеси метиленхлоридэтанол (9:1 по объему), т.е. в тех же органических жидкостях, в которых растворяется триацетат целлюлозы с ацетильным числом 61,8%.

Заявляемое изобретение иллюстрируется следующими примерами и таблицей.

Примеры 1-6. Для получения пленок используют растворы ТАЦ с ацетильным числом 61,8%, содержащие следующие компоненты, мас.%: Триацетат целлюлозы с ацетильным числом 61,8% - 8-10
Кремнийорганический блоксополимер - 0,025-0,050
Растворитель - Остальное
Триацетат целлюлозы с ацетильным числом 61,8% растворяют в органическом растворителе - смеси метиленхлорида с этанолом (объемное соотношение (9:1), содержащем кремнийорганическую добавку. Предварительное растворение модифицирующей добавки в приведенной бинарной смеси обеспечивает более равномерное распределение ее в получающейся полимерной композиции. После тщательного перемешивания в течение 3-40 мин и полной визуальной гомогенизации раствор полимера отфильтровывают от нерастворившихся частиц на полиэтиленовом фильтре, а затем обезвоздушивают при 20^oС. Подготовленный таким образом полимерный состав наносят через плоскую целевую фильеру на стеклянную поверхность, где происходит медленное испарение растворителя. Скорость перемещения фильеры поддерживается постоянной. Толщина пленок в среднем составляет 40-50 мкм.

Образцы ТАЦ пленок подвергают ультрафиолетовому облучению ртутно-кварцевой лампой ПРК-2 полного спектра излучения. Искусственную инсоляцию проводят при комнатной температуре на воздухе. Испытуемые пленки укрепляют на расстоянии 30 см от источника света. По окончании облучения образцы выдерживают в темноте в течение 120-150 ч для исключения влияния на результаты дальнейших исследований эффекта последействия.

После облучения ТАЦ пленок рассчитывают число разрывов макромолекул ТАЦ в присутствии S и отсутствии S₀ кремнийорганического блоксополимера по формуле

где - среднечисленные молекулярные массы исходного и облученного триацетата целлюлозы соответственно, и величину ₀/S, которая показывает, во сколько раз число разрывов полимерной цепи снижается в присутствии кремнийорганического блоксополимера.

Свойства пленок после ультрафиолетового облучения ртутно-кварцевой лампой ПРК-2 представлены в таблице.

Примеры 7-10 (сравнительные). Получают модифицированные растворы ТАЦ с ацетильным числом 61,8%, и пленки из них аналогично примерам 1-6, используя в качестве модифицирующей добавки кремнийорганический (полиарилатполисилоксановый) блоксополимер (SU 519507, М.Кл.² D 01 F 1/02, 1976). Содержание компонентов в растворах и свойства сформованных пленок после ультрафиолетового облучения ртутно-кварцевой лампой ПРК-2 представлены в таблице.

Примеры 11-12 (контрольные). Получают растворы триацетата целлюлозы с ацетильным числом 61,8% без модифицирующей добавки. Свойства сформованных пленок после ультрафиолетового облучения ртутно-кварцевой лампой РПК-2 представлены в таблице.

Из таблицы следует, что в результате введения в формовочные растворы на основе триацетата целлюлозы с ацетильным числом 61,8% кремнийорганического блоксополимера существенно возрастает сопротивляемость сформованных из них пленок фотоокислительному разложению.

Использование заявляемого изобретения позволит выпускать ТАЦ пленки с улучшенными потребительскими и эксплуатационными характеристиками.

Технология получения пленок из предложенных растворов не меняется по сравнению с используемой для известного раствора.

Формула изобретения

Модифицированный раствор триацетата целлюлозы для формования пленок, включающий триацетат целлюлозы, модифицирующую добавку - кремнийорганический блоксополимер и органический растворитель, отличающийся тем, что он содержит в качестве кремнийорганического блоксополимера продукт гетерофункциональной конденсации олигомерного арилата на основе фенолфталеина и хлорангидрида терефталевой кислоты с α,ω-бис диэтиламино-олигодиметилсилоксаном, в котором отношение арилатных и силоксановых звеньев в блоках составляет 20: 35, с характеристической вязкостью в тетрахлорэтане при 20^oС, равной 0,044 м³/кг, в качестве триацетата целлюлозы - триацетат целлюлозы с ацетильным числом 61,8% при следующем соотношении компонентов, мас. %:
Триацетат целлюлозы с ацетильным числом 61,8% - 8-10
Кремнийорганический блоксополимер - 0,025-0,050
Органический растворитель - Остальное

РИСУНКИ

Рисунок 1