Способ получения термостабильного ацетобутиратацеллюлозы5^; s/\(jov;:;.;'^,<.:жс:"
СОЮЗ СОВЕТСКИХ
СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ
PECIIV EAN К
ОПИСАН И Е
И ЗОБ Р ЕЛЕН ИЛ
К АВТОРСКОМУ СВИЛЕТЕЛЬС ГВУ № 161718
Класс
12о, 11
MHI(С ОЗЬ
Заявлено 30.1.1963 (¹ 816863723-4) ГОСУДАРСТВЕН Н Ы И
КОМИТЕТ ПО ДЕЛАМ
ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ
СССР
Опубликовано ОI.IV.I 864. Бюллетень № 8
77одписная группа № 44
Заявитель
Владимирский научно-исследовательский институт синтетических смол
Авторы изобретения
M В. Прокофьева, В. Б. Каневский, 3. В. Петрова и В. Г. Суслякова
СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ТЕРМОСТАБИЛЬНОГО АЦЕТОБУТИРАТА
ЦЕЛЛЮЛОЗЫ
Термостабильные частично гидролизованные ацетобутираты целлюлозы используются в производстве пластмасс. Для получения ацетобутиратов целлюлозы, обладающих хорошими механическими качествами, необхсдимо удаление из эфира сульфогрупп, которые вступают в молекулу целлюлозы при ацилировании, поскольку серная кислота — один из наиболее широко используемых катализаTGp0B ацилирования, а также частичное омыление эфира, с тем чтобы продукт содержал
0,1 — 0,5 свободных гидроксильных групп на элементарное звено. Поэтому гидролиз является важной стадией в приготовлении термостабильных ацетобутиратов целлюлозы..
Известен гидролиз уксусной кислотой при концентрации кислот 88 — 98%, однако íà eIo осуществление требуется значительная затрата времени.
Для экономии времени и получения продукта высокого качества предложено гидролиз ацетобутирата проводить в две стадии.
На первой стадии к полученному после этерификации сиропу добавляют разбавленную уксусную кислоту в таком количестве, чтобы концентрация кислот в ванне составляла 98—
99,5%, и затем смесь выдерживают при температуре 55 — б5 С в течение 1 — 3 час.
Вторую стадию гидролиза осуществляют в том же аппарате, добавляя такое количество
50% -ной уксусной кислоты, чтобы концентрацпя кислот составила 90 — 92%, и выдерживая смесь при 55 — б5 в течение времени, необходимого для получения определенного количества свободных гпдроксильпых групп.
Сочетание 3-час гпдролиза прп 98 — 99, -ной концентрации кислот и 7-час прп 92% -ной концентрации дает возможность поп1зпть содержание сульфогрупп до 0,002 — 0,004 и повысить содержание свободных гидрокспльных групп до 0,12 — 0,14 на молекулярное звено н сохранить удельную вязкость продукта.
Недостижимость указанного эффекта при проведении процесса в одну стадию иллюстрируется графиками, На фиг. 1 — 3 показано влияние концентрации кислот в гидролизной ванне соответственно на скорость омыления связанной Нв801,. на образование свободных гидроксильных групп; на удельную вязкость продукта.
Из графиков видно, что к 10 час гидролиза при 90 — 92 % -ной концентрации кислот в ванне содержание связанной серной кислоты выше 0,01%, и для уменьшения этого количества время должно быть увеличено.
При 98 — 99,5%-ной концентрации кислот содержание связанной серной кислоты уже к
3 час гидролиза ниже 0,01%. Но продукт не содержит достаточного количества свободных гидрокспльных групп даже к 10 час.
Увеличение же времени гпдролиза в этих условиях более 3 час приводит к заметному № 161718
7гмлгратр!са бО C о
//онценп рац ия ки с/«от а -ЮО -Ы/о
D -9/« - Я9%
oooo@
0l -ã
О//
О/2
О./О
О,Я
ООб
004
ОО2
% сдианнпи
Temnepamgpa бО С
0/// снижению удельной вязкости продукта (кр««вая б, фиг. 3).
Пример 1. 25 г хлопковой целлюлозы ак1ивируют ледяной уксусной кислотой, нагретой до 80 — 90 С в соотношении 1: 0,5 в течение 2,5 час при температуре 40 — 45 С. Затем массу охлаждают до 25 — 24 С и к ней постепенно в течение 10 — 15 мин при непрерывном перемешивании добавляют ацилирую«цую смесь, охлажденную до 14 — 15 С, следующего состава (в г):
Масляный ангидрид 100
Уксусный ангидрид 16
Метиленхлорид 132
Серная кислота 100% -ная 0,125
Хлорная кислота 100% -ная 0,061
Полученную смесь перемешивают «при температуре до 30 С до образования прозрачного сиропа. К сиропу добавляют 18,5 мл 50% -ной уксусной кислоты для омыления непрореагировавших ангидридов и создания концентрации кислот в ванне 98 — 99%. Реакционную массу выдерживают сначала в течение 0,5 час при температуре 22 — 24 С, а затем в течение
3 час при температуре 55 — 65 С с одновременной отгонкой метиленхлорида.
После добавляют еще 15,5 мл 50%-ной уксусной кислоты, раствор перемешивают при температуре 55 — 65 С в течение 7 час. Катализатор нейтрализуют раствором уксуснокис/«
О / 2,3 4 5 д 7 д,9/Окрас
Фиг / лого натрия, продукт высаживают, отбелива«от, промывают и сушат.
Полученный по такому методу ацетобутират целлюлозы содержит 0,002 — 0,004% связанной серной кислоты и 0,1 — 0,2 гидроксила ца элементарное звено и обладает хорошей термостабильностью: температура пожелтеиия — в пределах 195 — 200 С, оптическая плотность 2%-ного раствора ацетобутирата в синем -и красном свете составляет соответственно 0,08 — 0,09 и 0,03 — 0,04, тогда как продукт, полученный по методу одноступенчатого гидролиза при концентрации кислот 90 — 92%, желтеет уже при температуре 160 — 170 С, а оптическая плотность в синем и красном "Be-«e составляет 0,20 — 0,30 и 0,04 — 0,05.
Предмет изобретения
Способ получения термостабильного ацетобутирата целлюлозы путем апилирования целлюлозы смесью масляного и уксусного ан«идридов в присутствии серпой и хлорной кислот в органическом растворителе с последующим гидролизом уксусной кислотой, о тл и ч а ю шийся тем, что, с целью сокращения времени гидролиза и повышения термостабильности продукта, гидролиз проводят в две стадии при концентрации кислот 98 — 99,5 и
90 — 92% соответственно при температуре 55—
65 С, / 2,7 4 p a 7 $ Я /О8peP;p
Фр 2 /ас № 161718 а
Темпераппра Ю C / уд au/eempauus ниcnom:
1 д,б
04
У 4 5 д .7д Я/00ргмп, àñ
Рпг.,у
Составитель Клягина
Редактор В, П. Липатов Техред А. Кудрявицкая Корректор О. Б. Тюрина
Подп. к печ. 27/V — 64 r. Формат бум. 60Х901/в Объем 0,35 изд. л.
Заказ 1162/3 Тираж 600 Цена 5 коп.
ЦНИИПИ Государственного комитета по делам изобретений и открытий СССР
Москва, Центр, пр. Серова, д. 4
Типография, пр. Сапунова, 2
