апрель 2019

Модифікація розчинів ТАЦ-композицій олігоуретандиізоцианатами


Шевченко Каріна Олександрівна Шевченко К. О. , Хотинець Богдан Олегович Хотинець Б. О. , Кузьменко М. Я. , Шапка В. Х.
Химия и современные технологии
Abstract / Full Text

Модифікація розчинів ТАЦ-композицій олігоуретандиізоцианатами / Химия и современные технологии : Метериалы ІХ Международной научно-технической конференции студентов, аспирантов и молодых ученых «Химия и современные технологии», 2019. – C. 23-24


Одним з недоліків триацетатної плівки (ТАЦ) є нестабільність ступеня кристалічності одержуваного полімеру, що ускладнює технологію переробки його в виріб і подальшу експлуатацію через високі внутрішні напруження, жорсткість і крихкість. Саме жорстколанцюговий характер ТАЦ, великі розміри і мала рухливість надмолекулярних утворень обумовлюють необхідність проведення модифікацій ТАЦ з метою їх дроблення і зниження внутрішньої напруги.

Метою даного дослідження є зниження взаємодії, між молекулами ТАЦ або на границях надмолекулярних утворень за допомогою добавки олігоуретандиізоцианатів, що дало б змогу впливати на в’язкість розчинів ТАЦ в процесі відливу.

Диізоцианати − це речовини, які можуть поставлятися в рідкому і твердому станах або у вигляді розчинів. Диізоцианат з діолом або діаміном утворюють відповідно поліуретани або полісечовини, наприклад:

n HOROH + n OCNR’NCO → [— OROCONHR’NHCO—]n

Для проведення дослідження використовують розчин триацетату целюлози з концентрацією 15%.

У таблиці 1 наведені структурні формули дослідних сполук.

Як видно з рисунку 1 залежність логарифму в’язкості (ln ) розчину ТАЦ від логарифму швидкості зсуву (lnDrk) в присутності добавок №1, 2, 3 при температурах, °С: 1 – 22; 2 – 26; 3 – 30; 4 – 34; 5 – 38 при малій кількості добавок в розчині відбувається міжпачечна пластифікація і в’язкість зменшується, при збільшенні  концентрації добавки, в’язкість зростає, але кожен раз в меншій кількості. Це пов’язано з тим що великі кристали (крупні надмолекулярні утворення) руйнуються.

В присутності добавки № 1 при температурі 38°С відбувається збільшення в’язкості ТАЦ розчину (0,01% від маси ТАЦ) відносно кривої 1 (ТАЦ  без добавок). Це пояснюється тим, що залишок ланки (Лапрола 202) короткий, що призводить до збільшення в’язкості. Але зі збільшенням концентрації добавки в’язкість зменшується (крива 6) (5% від маси ТАЦ). Це відбувається тому що R‑N=C=O групи (де R − аліфатичний, ароматичний, алкіл-ароматичний або гетероциклічний радикал) взаємодіють з гідроксилом ТАЦ целюлози, отримується жорстке зшивання.

Залежність відносної твердості плівок та межі міцності при розтязі плівок залежать від концентрації добавок, ці параметри зменшуються для всіх досліджених речовин. Так як чотири уретанові групи мають більш сильну когезійну взаємодію, ніж ефірні (дибутилфталат) це впливає на межу міцністі при розтязі та відносну твердість плівок.

Таблиця 1 − Структурні формули дослідних сполук

Шифр сполук Структурна формула
1. Дифенілметан-диізоцианат
2. Диетиленгліколь оксипарауретанди-фенілметан диізоцианат на основі поліоксипропіленгліколя
3. Олігодиізоцианат на основі диетиленгліколя заблокованого дифенілметан-диізоцианатом

Рисунок 1 − Залежність логарифму в’язкості (ln ) розчину ТАЦ при температурі 38ºС від логарифму швидкостей зсуву, (lnDrk )в присутності добавки № 1 при концентраціях, % від маси ТАЦ: 1-0,00%; 2-0,01%; 3-0,05%; 4-0,1%, 5-1%; 6-5%

Триацетатні плівки поглинають менше вологи, більш стабільні в розмірах завдяки діелектричним властивостям та високій міцності. Внаслідок деяких особливостей фізико-хімічних властивостей плівки можуть використовуватися в техніці, народному господарстві, будівництві.