Другие сложные эфиры целлюлозы

В технологической практике находят применение и некоторые другие сложные эфиры целлюлозы, например сульфаты, пропионаты, бутираты, а также различные смешанные эфиры. Определенный интерес представляют пропионаты и бутираты целлюлозы. С увеличением размера ацильного остатка понижается температура размягчения и гигроскопичность эфира целлюлозы.

Задача. Рассчитать содержание серы в однозамещенном сернокислом эфире целлюлозы.

Решение. Схема реакции следующая:

6Н7O2(ОН)3]n + mnН2SO4 → [C6H7O2(OH)3-m(OSO2OH)m]n;

M0 = 162 + 97т - 17m = 162 + 80m.

Так как т = 1, то

XS = 32m · 100/(162 + 80m) = 13,22%.

Задача. Рассчитать теоретический выход (т.е. без учета потерь) бутирата целлюлозы по количеству пущенной в производство целлюлозы, если полученный эфир содержит в своем составе 64,0% связанной масляной кислоты.

Решение. Схема реакции следующая:

6Н7O2(ОН)3]n + mnС3Н7СОСl → [C6H7O2(OH)3-m(OCOC3H7)m]n + mnHCl;

  • М0 = 162 + 87m - 17m = 162 + 70m;
  • XC3H7COOH = 88m · 100/(162 + 70m) = 64,0%;

324

Таблица 6.5. Температура стеклования некоторых сложных эфиров целлюлозы (γ = 290 ÷ 297; Рп = 400 ÷ 500)

Полимер Tc, °C (Tт - Tc), °C
Ацетаты целлюлозы:    
    первичный 178-182 115-120
    вторичный (γ = 250) 160-163 -
Трипропионат целлюлозы 138-145 130-135
Трибутират целлюлозы 121-126 140-150
Тривалерат целлюлозы 74-78 150-160
Трикапроат целлюлозы -(20-40) 180-190
Тринитрат целлюлозы 167-170 -
  • т = 2,4, γ = 240;
  • M0 = 162 + 70 · 2,4 = 330.

Следовательно, теоретический выход эфира составит

Х = (330/162)100 = 203,7%.

Широкое варьирование свойств сложных эфиров целлюлозы достигается также синтезом различных смешанных эфиров целлюлозы.

Задача. Рассчитать степень замещения т и γ ацетобутирата целлюлозы, который содержит 21,27% связанной уксусной кислоты и 46,8% связанной масляной кислоты.

Решение. Рассчитываем степень замещения:

  • 6Н7O2(ОН)3-k-m(ОСОС3)k(ОСОС3Н7)m]n;
  • M0 = 162 + 87m - 17m + 59k - 17k = 162 + 42k + 70m

Составляем систему двух уравнений и решаем их относительно т и k:

  • 21,7 = 60k · 100/(162 + 42k + 70m);
  • 46,8 = 88m · 100/(162 + 42k + 70m);
  • k = 1,2 γOCOCH3 = 120;
  • т = 1,8, γОСОСН3 = 180.

Этерификация целлюлозы превращает этот полимер из неплавкого в термопластичный. Увеличение размеров ацильных радикалов в эфирах целлюлозы обусловливает снижение Тс и расширение области высокоэластичности (табл. 6.5).

Изменение гибкости полимерных цепей эфиров целлюлозы в зависимости от степени замещения m происходит экстремально: наименьшими значениями Lк характеризуются производные с m = 1,3 ÷ 2,2.

325



Купить BlueTooth гарнитуру

Яндекс цитирования Rambler's Top100
Tikva.Ru © 2006. All Rights Reserved