ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Полимераналогичные превращения из "Общая химическая технология органических веществ" Методом полимераналогичных превращений можно значительно изменить свойства полимера, заменяя большинство имеющихся в нем функциональных групп другими функциональными группами. Однако условия для проведения подобных превращений необходимо подбирать так, чтобы по возможности избежать нарушения первоначальной структуры и длины макромолекул. Для этого при полимераналогичных превращениях полимер переводят в раствор или вызывают его набухание. Растворитель раздвигает макромолекулы полимера, облегчая таким образом доступ реагентов к звеньям макромолекул. Процессы полимераналогичных превращений стремятся вести при возможно более низкой температуре, избегая применения сильных кислот, щелочей и тем более окислителей. [c.431] Методом полимераналогичных превращений получают ценные полимеры, используемые в производстве целлулоида, волокон, лаков, пластических масс, резин. Полимераналогичные превращения природных и синтетических полимеров позволяют расширить области их применения. Чрезвычайно большое значение приобрели полимеры, получаемые полимераналогичным превращением целлюлозы и поливинилацетата. [c.431] Целлюлоза—основной компонент всех растительных клеток— является наиболее распространенным природным высокомолекулярным соединением. Она широко используется как промышленное сырье, и процессы полимераналогичных превращений в переработке целлюлозы играют большую роль. [c.432] Целлюлозу получают из хлопка и древесины. Хлопок содержит до 94% целлюлозы, остальное—белки и масла, отделяемые от целлюлозы промывкой хлопка разбавленными растворами щелочей. В древесине содержится 45—50% целлюлозы, которую извлекают химической обработкой древесины. При этом в раствор переходят все компоненты древесины, кроме целлюлозы (стр. 72). [c.432] Целлюлоза принадлежит к классу высокомолекулярных углеводов, макромолекулы которых имеют регулярное и строго линейное строение. Она сильно набухает в растворах солей. Это свойство целлюлозы используют в производстве бумажной тары и фибры. В набухшем состоянии целлюлоза превращается в вязкую массу, из которой затем можно формовать изделия. После высушивания, а в некоторых случаях и пропитки растворами смол, масса становится твердой, и фиксируется приданная ей форма. [c.432] В органических растворителях целлюлоза не растворяется при нагревании в пластическое состояние не переходит, поэтому ее нельзя применять в производстве защитных покрытий, волокон, изделий сложных форм, применяя существующие для этих целей технологические приемы. Полимераналогичными превращениями удается заменить в целлюлозе функциональные группы, придав ей способность растворяться в органических растворителях. [c.432] Поэтому в химических реакциях целлюлоза ведет себя как полиатомный спирт, образуя алкоголяты, сложные и простые эфиры. Среди сложных эфиров целлюлозы особенно большое значение приобрели ее ксантогенат и ацетат, применяемые в производстве химических волокон и пленок (стр. 450, 462), а также азотнокислые эфиры целлюлозы (нитраты), имеющие самостоятельное применение. [c.432] Для равномерного смачивания целлюлозы нитрующую смесь берут с большим избытком. Степень замещения гидроксильных групп целлюлозы нитратными группами регулируется введением в нитрующую смесь определенного количества воды. Глубоко про-нитрованная целлюлоза представляет собой взрывчатое вещество— так называемый пироксилин. Для получения менее нитрованной целлюлозы—коллоксилинов, применяемых в производстве нитролаков, пленок, целлулоида, подбирают такие условия процесса, чтобы происходило неполное замещение гидроксильных групн (на 70—80%). При этом в нитрующую смесь вводят 18—20% воды, а нитрование проводят при низкой температуре 15—20 °С в течение 30 мин. Нитрат целлюлозы, нерастворимый в нитрующей смеси, отжимают и тщательно промывают водой. Основное количество воды затем снова отжимают, остаток воды вытесняют этиловым спиртом. Сушить нитрат целлюлозы при повышенной температуре опасно. [c.433] Нитраты целлюлозы хорошо растворимы в спирте, ацетоне, сложных эфирах и образуют вязкие растворы, используемые для дальнейшей переработки. [c.433] Существенным недостатком сложных эфиров целлюлозы является их сравнительно малая химическая стойкость, способность омыляться в растворах кислот и щелочей. Для изготовления химически стойких лаков применяют простые эфиры целлюлозы—продукты взаимодействия целлюлозы с хлористым этилом (этилцеллюлоза) или с хлористым бензилом (бензилцеллюлоза). Для получения простых эфиров требуются более жесткие условия, чем в процессе этерификации. Это приводит к значительной деструкции полимера, снижению его среднего молекулярного веса и, следовательно, к уменьшению прочности и твердости пленок и лаковых покрытий на основе простых эфиров целлюлозы по сравнению с этими показателями изделий из сложных эфиров целлюлозы. [c.433] Поливиниловый спирт можно использовать в производстве волокон, пленок, бензо- и маслостойких изделий. Он служит также исходным сырьем для поливинилацеталей, на основе которых изготовляют пластические массы и синтетические клеи. [c.434] Реакцию ацеталирования поливинилового спирта проводят в его водном растворе. Катализатором этой реакции обычно служит фосфорная кислота. Степень ацеталирования определяется соотношением поливинилового спирта и альдегида. [c.434] Поливинилацетали не растворимы в воде, но хорошо растворяются в спирте. Растворы их отличаются высокой клейкостью, а пленки, образующиеся после удаления растворителя, обладают хорошей эластичностью и светостойкостью. [c.434] Вернуться к основной статье