Растворы целлюлозы в N-оксидах третичных аминов и волокна на их основе

• Автор: Белоусов, Юрий Яковлевич
• Шифр специальности: 02.00.06
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 1986
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 150 с.

СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ.

Глава I. РАСТВОРЕНИЕ ЦЕЛЛЮЛОЗЫ В НЕВОДНЫХ СРЕДАХ

ЛИТЕРАТУРНЫЙ ОБЗОР . Н

1.1. Растворы целлюлозы в апротонных растворителях

с добавками диоксида азота

1.2. Растворение целлюлозы в диметилсульфоксиде, содержащем параформальдегид ,

1.3. Растворение целлюлозы в диполярных апротонных растворителях содержащих хлорид лития

1.4. Растворение целлюлозы в оксидах третичных

аминов

Глава 2. ОБЪЕКТЫ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ

2.1. Исходные реагенты
2.2. Синтез Ыоксидов третичных аминов.
2.3. Анализ Ыоксидов метилморфолина и трнэтиламина 3
2.4. Приготовление гидратных форм ММО .
2.5. Построение диаграммы состояния системы ММОвода
2.6. Приготовление растворов целлюлозы в МГ ММО
2.7. Методы исследования .
2.8. Формование волокон из растворов целлюлозы в
оксидах метилморфолина и трнэтиламина .
Глава 3. ФИЗИЮЖМИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА ММО И ТЭАО
3.1. Синтез Ыметилморфолиноксида
3.2. Диаграмма состояния системы ММОвода .
3.3. Спектральные особенности ММО .
3.4. Термическая стабильность МЮ и ТЭАО
3.5. Выбор оптимальных условий приготовления растворов целлюлозы .
Стр.
Глава 4. ФИЗИКОХИМИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА. РАСТВОРОВ ЦЕЛЛЮЛОЗЫ
4.1. Молекулярные характеристики целлюлозы в МГ ММО
4.2. Спектральные характеристики растворов целлюлозы
4.3. Стабильность растворов целлюлозы .
4.4. Реологические свойства растворов целлюлозы .
4.5. Фазовое равновесие в растворах целлюлозы в ММО
4.6. Формование волокон из растворов целлюлозы .
Глава 5. ПРАКТИЧЕСКИЕ АСПЕКТЫ ПРОБЛЕМЫ ПОЛУЧЕНИЯ РАСТВОРОВ ЦЕЛЛЮЛОЗЫ В ОКСИДАХ ТРЕТИЧНЫХ АМИНОВ ОБСУЖДЕНИЕ РЕЗУЛЬТАТОВ
5.1. Синтез оксидов метилморфолина и триэтиламина
5.2. Стабильность оксидов и растворов целлюлозы на
их основе .
5.3. Способы получения растворов целлюлозы в ММО
5.4. Реологические свойства и чистота прядильных растворов .
5.5. Получение волокон и их свойства .
5.6. Задачи дальнейших исследований .
ВЫВОДЫ
ЛИТЕРАТУРА


Достаточно совершенный способ получения растворов целлюлозы в диметилформамиде ДМФА с предложен в работе Л Суть его заключается в том, что целлюлоза в виде листов предварительно набухает в органическом растворителе, затем ее отделяют от избыточного растворителя, измельчают и только после этого заливают смесью ДМФА с с учетом ДМФА, оставшегося в набухшей целлюлозе, и перемешивают до получения гомогенного раствора. Первое объяснение механизма растворения целлюлозы в системе апротонный растворитель диоксид азота предложено Фаулером,
описавшим этот способ растворения еще в г. Он объяснял результаты по растворению целлюлозы с точки зрения сольватации макромолекул полимера тем компонентом смеси, который находится в меньшем количестве,с последующим растворением сольватированных макромолекул во втором компоненте смеси. Автор допускал также возможность растворения целлюлозы за счет ее химической модификации частичного окисления или нитрования. Однако, доказательства, подтверждающие тот или иной механизм растворения, в работе отсутстсвовали. Впоследствии по мере появления патентов и кратких сообщений о применении смесей 2С4 с такими органическими растворителями как диметилсульфоксид ДМСО, диметилацетамид ДМАА, сложные эфиры карбоновых кислот, адетонитрил и др. По мнению автора присутствие апротонных растворителей необходимо для связывания выделяющейся азотной кислоты и смещения равновесия реакции вправо. Свое дальнейшее развитие нитритный механизм растворения получил в работах Швейгера ,. М0гБОН. Молекулярные комплексы растворителя при действии реакционной смеси на целлюлозу разрушают межмолекулярные водородные связи с об
разованием тройного комплекса целлюлоза органическая жидкость диоксид азота, и при последующем проникновении в объем полимера молекул растворителя сольватированные макромолекулы целлюлозы переходят в раствор. В работе Капуцкого ЪЪ этот механизм получил дальнейшее развитие. Применение прямых методов исследования состояния целлюлозы в растворе и определение условий образования нитритов целлюлозы и других гидроксилсодержащих соединений при их взаимодействии с оксидами азота в различных средах показало,согласно автору,отсутствие протекания реакции этерификации целлюлозы в растворе. С помощью ИК, УФ, КРспектроскопии, вискозиметрии и термохимии им установлено образование в жидкой фазе молекулярных комплексных электронодонорных соединений с оксидом азота. На основании полученных экспериментальных данных, по мнению автора, доказан механизм прямого растворения целлюлозы за счет ее сольватации и образования тройного комплекса целлюлоза растворитель диоксид азота. Тем не менее дальнейшие исследования, в том числе и Капуцкого с сотрудниками 7, показали, что в определенных условиях можно обнаружить образование нитрита целлюлозы. Высокая мобильность этого эфира затрудняет идентификацию его образования, поэтому в соответствии с работами Швейгера и Вильямса эту систему лишь условно можно отнести к прямым растворителям. Опубликован ряд работ, посвященных получению волокон и пленок из концентрированных растворов целлюлозы в смесях органических жидкостей с диоксидом азота , 3 . Волокна получали путем мокрого формования в осадительные ванны, содержащие воду, водные растворы неорганических солей и органических соединений типа алифатических и ароматических спиртов и ДМФА. В таблице 2 представлены литературные данные по условиям формования и показателям полученных волокон. Органический растворитель Содер жание целл. Ю неорг. ДМФА дал 45 6 вода неорг. Из данных таблицу видно, что смеси органический растворитель 2О4 Дают возможность получать гндратцеллюпозные волокна,в некоторых случаях сравнимые по основным показателям с обычными вискозными. В работе 7 с целью получения волокон с более высоким разрывным удлинением предлагается предварительно вводить в раствор 2 третичного амина от веса раствора. Некоторые возможности для получения качественно новых типов волокон открываются при введении в раствор целлюлозы различных синтетических полимеров .