Этилцеллюлоза
Этилцеллюло́за (этоцел), простой этиловый эфир целлюлозы общей формулы [С6Н7О2(ОН)3-х(ОС2Н5)х]n.
Физико-химические свойства
Порошок белого цвета без вкуса и запаха. Число замещённых (х) в одном элементарном звене групп ОН, или степень замещения (СЗ), определяет весь комплекс физико-механических свойств этилцеллюлозы; её торговые марки имеют СЗ 2,2–2,6 и содержат 44,5–50,0 % этоксигрупп.
Молярная масса 24–70 тыс.; плотность 1,09–1,17 г/см3; влагопоглощение 1,4–3,3 %; температуры плавления и размягчения (при СЗ 2,5) 165–180 и 134–145 °С.
Растворимость этилцеллюлозы также определяется степенью замещения, и при СЗ > 2,4 она растворяется в большинстве органических растворителей, нерастворима в воде, нефтепродуктах (например, в бензине и гексане). Этилцеллюлоза устойчива к действию концентрированных растворов щелочей и разбавленных минеральных кислот. В концентрированных растворах кислот этилцеллюлоза деполимеризуется в течение нескольких суток. Расплав нестабилизированной этилцеллюлозы на воздухе быстро окисляется уже при 150–160 °С, окрашиваясь в тёмно-коричневый цвет; введение стабилизаторов – дифениламина, 4-октилфенола и других позволяет предотвратить термоокислительную деструкцию. Этилцеллюлоза совместима с большинством известных пластификаторов и смол; хороший диэлектрик; наиболее ценное свойство – высокая электрическая прочность тонких плёнок (150–250 кВ/мм).
Получение
В промышленности этилцеллюлозу получают преимущественно взаимодействием т. н. щелочной целлюлозы с этилхлоридом. Основные технологические стадии: приготовление щелочной целлюлозы обработкой хлопковой или древесной целлюлозы 48–62%-ным раствором NaOH; обработка щелочной целлюлозы этилхлоридом (гетерогенный процесс) или его смесью с бензолом (гомогенный процесс) в автоклаве при температуре 80–140 °С и давлении 0,6–2,4 МПа в течение 8–12 ч; обработка полученной этилцеллюлозы горячей водой для осаждения продукта и удаления непрореагировавшего этилхлорида и побочных этанола и диэтилового эфира; отбелка – при получении этилцеллюлозы для пластмасс; сушка; дробление; сортировка.
В лабораторных условиях этилцеллюлозу можно получить взаимодействием щелочной целлюлозы с диэтилсульфатом или этилиодидом, а также с этиловыми эфирами арилсульфокислот.
Применение
Этилцеллюлоза – исходный продукт в производстве эфирцеллюлозных пластмасс – этролов, плёнок, лаков, эмалей. Этилцеллюлозу используют также для приготовления антикоррозионных покрытий, наносимых из расплава при 80–110 °С и при необходимости легко удаляемых с изделий.
ПДК 7 мг/л (рыбохозяйственные водоёмы); пыль этилцеллюлозы взрывоопасна: нижний предел взрывоопасной концентрации 37,8 г/м3. Температура воспламенения 330–360 °С, температура самовоспламенения 657 °С.