Характеристика состава и некоторых свойств эфиров целлюлозы
|
Тип |
Наименование |
Строение заместителя |
Степень замещения |
Основные растворители |
Основные области применения |
|
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
|
Простые эфиры |
Метилцеллюлоза |
−СН3 |
1.6-2.0 |
Вода |
Загуститель водных растворов и дисперсий |
|
Этилцеллюлоза |
−С2Н5 |
2.5-2.6 |
Этанол, аце-тон, хлориро-ванные угле-водороды и др. |
Пластмассы, пленочные покрытия таблеток и т.п. | |
|
Карбоксиметил-целлюлоза |
−СН2СООNa |
0.4-1.2 |
Вода |
Загуститель водных растворов и дисперсий | |
|
Бензилцеллюлоза |
−CH2C6H5 |
1.9-2.4 |
Высшие алифа-тические и цик-лические кето-ны, сложные эфиры и др. |
Водостойкие электроизо-ляционные лаки, пок-рытия | |
|
Сульфоалкило-вые эфиры целлюлозы |
−RSO3H |
0.3-0.5 |
Вода, водные растворы гидроокисей щелочных металлов |
Стабилизато-ры буровых растворов | |
|
Цианэтил-целлюлоза |
−CH2CH2CN |
2.2-2.9 |
Ацетон, ацето-нитрил, хлори-рованные угле-водороды и их смеси со спиртами |
Термостойкие пленки и во-локна, элек-тротехника и радиоэлектро-ника | |
|
Оксиэтил-целлюлоза |
−CH2CH2ОН |
1.3-2.5 |
Вода |
Загуститель для латекс-ных красок | |
|
Сложные эфиры |
Ксантогенат |
|
0.25-0.5 |
Вода, водный раствор NaOH |
Получение гидратцеллю-лозных (вис-козных) воло-кон и пленок |
|
Нитроцеллюлоза |
−NО2 |
0.8-3.0 |
Кетоны (ацетон – для образцов с СЗ = 1.8-3), сложные эфиры |
Пластмассы, лаки, эмали, клеи, пленки, взрывчатые вещества |
Таблица 2
(продолжение)
|
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
|
|
Ацетаты целлюлозы |
−COCH3 |
2.3-2.8 |
Хлорирован-ные углеводо-роды (мети-ленхлорид и др.) сложные эфиры, кето-ны (ацетон) |
Получение искусствен-ных волокон, пленки, мембраны, пластмассы |
|
Сульфаты целлюлозы |
−SO3Н |
0.3-1.5 |
Вода |
Загуститель водных растворов и дисперсий | |
|
Фосфат целлюлозы |
−РО(ОН)2 |
0.5-1.0 |
Кислые среды |
Нераствори-мые волокнис-тые сорбенты медицинского назначения | |
|
Смешанные эфиры |
Оксипропилметил-целлюлоза |
−СН3 −СН2СНОНСН3 |
1.4-1.7 0.1-0.25 |
Вода |
Пленочные покрытия и связующее фармацевти-ческих пре-паратов |
|
Ацетопропионаты целлюлозы |
−COCH3 −COC2H5 |
0.05-0.2 1.2-1.4 |
Ацетон, мети-ленхлорид, смеси ацетон-метанол, мети-ленхлорид-ме-танол, этил-ацетат-этанол |
Пластмассы | |
|
Ацетобутираты целлюлозы |
−COCH3 −COC3H7 |
0.2-0.9 0.5-1.5 |
Алифатичес-кие кетоны (ацетон, ме-тилэтилкетон), алифатические кислоты и их эфиры, мети-ленхлорид |
Пластмассы, лаки, пленки | |
|
Ацетилфталил-целлюлоза |
−COCH3 −СОС6Н4СООН |
0.5-0.7 0.9-1.2 |
Ацетон, этил-ацетат, уксус-ная кислота, смесь ацетона с хлорофор-мом и этано-лом (5:4.5:0.5) |
Пленки и покрытия медицинского назначения, гранулирую-щие агенты |
6. Реакции сшивания – реакции образования поперечных химических связей между макромолекулами целлюлозы. Структура хлопковой целлюлозы, сшитой смолой, приведена на рис.13:
|
|
|
Рис.13. Структура хлопковой целлюлозы, сшитой смолой. |
При сшивании образуются как простые эфирные, так и сложноэфирные поперечные связи. В качестве сшивающих агентов в реакциях с образованием простых эфирных связей используют альдегиды (формальдегид, глиоксаль и другие высшие диальдегиды), N-оксиметильные (мочевина и ее циклические производны, амиды, карбаматы) и виниловые соединения (дивинилсульфон и его производные, акриламиды, винилкетоны) и др. В реакциях с образованием сложных эфирных связей применяют дикарбоновые кислоты (фталевую, малеиновую и др.), их ангидриды и хлорангидриды, диизоцианаты.
Реакции сшивания используют для придания целлюлозным материалам новых ценных свойств, в частности, для получения несминаемых эластичных тканей, устойчивых к действию микроорганизмов гигиенических средств и др.
7. Реакции синтеза привитых сополимеров – сополимеризация. Целлюлоза относится к числу первых полимеров, используемых для синтеза привитых сополимеров. Разработаны следующие методы синтеза привитых сополимеров целлюлозы: свободнорадикальная и ионная сополимеризация, сополиконденсация и сополимеризация с раскрытием циклов.
Привитую сополимеризацию проводят в растворе или в набухшем целлюлозном материале (пленке, волокне). К настоящему времени известны способы получения сополимеров целлюлозы с акриламидом, акрилонитрилом, этилакрилатом, винилхлоридом, винилацетатом и др. Привитая сополимеризация приводит к улучшению свойств модифицированных целлюлозных материалов, таких, как разрывная прочность, устойчивость к действию микроорганизмов и кислот, устойчивость к истиранию, накрашиваемость, прочность бумаги в мокром состоянии, адгезия и др. Кроме того, могут быть получены материалы, обладающие новыми ценными свойствами. Примером может служить синтез ионообменных мембран на основе бумаги и целлофана путем введения в целлюлозу при прививке разнообразных анионо- и катионообменных групп, или синтез биологически активных целлюлозных материалов с антимикробными свойствами путем присоединения. Для получения последних целлюлозу подвергают предварительной обработке с целью введения в макромолекулу реакционноспособных функциональных групп, способных взаимодействовать с бактерицидных или фунгицидными препаратами.