Статьи по КМЦ, NaКМЦ и обойному клею.

Фазовое и релаксационное состояние некоторых эфиров целлюлозы по данным термомеханической спектроскопии

Метод термомеханической спектроскопии позволяет выявить тонкие детали релаксационного и фазового состояний целлюлозы и ее производных. Рассмотрим это на примере трех эфиров: триацетата (ТАЦ), нитрата (НЦ, содержание азота 12,1%), карбоксиметилцеллюлозы (КМЦ, содержание карбоксиметильных групп 21,2%). Целлюлоза и ее эфиры находятся в аморфно-кристаллическом фазовом состоянии, с различными соотношениями аморфной и кристаллической фаз и релаксационными характеристиками (табл. 1).

Целлюлоза имеет аморфно-кристаллическую топологическую структуру с двумя аморфными и одним кристаллическим блоками. Аналогичная топологическая структура сохраняется у АЦ, но с характерными для каждого образца релаксационными характеристиками. Топологическая структура КМЦ в значительной мере определяется способом ее получения. В таблице 14 приведен пример с КМЦ, полученной в среде изопропилового спирта, для которой характерно аморфно-кристаллическое состояние с низкой по сравнению с исходной целлюлозой температурой течения расплава полимера 105°С. Структура этого образца более однородна.

Таблица 1. Релаксационные и молекулярные характеристики целлюлозы и её эфиров.

Нитрат целлюлозы имеет структуру аморфно-кристаллического полимера, в котором в температурном интервале -100-150°С присутствуют один аморфный блок с Тс = -42°С и три кристаллических модификации (рис. 1, табл. 2). Величина свободного геометрического объема равна 0,130 и определяет почти каучукоподобную гибкость межузловых цепей аморфного блока.

Рис. 1. ТМК нитрата целлюлозы

ТМК образцов КМЦ, полученных твердофазным способом, характерны для полимеров аморфно-кристаллического строения. Кристаллические фракции их имеют одну или две модификации (табл. 3).

Таблица 2. Релаксационные и молекулярные характеристики нитрата
целлюлозы (содержание азота - 12,1%)

 

Таблица 3. Релаксационные и молекулярные характеристики образцов КМЦ, полученных твердофазным способом1

1. Синтез КМЦ проводился в виброцентробежной мельнице в течение 20 мин, с мелющими телами шарами разного диаметра 5 мм и 10 мм. Данные для второго продукта приведены в скобках.

2. Совпадает с началом термодеструкции образца. Исходная целлюлоза для карбоксиметилирования выделена из древесины осины методом Кюршнера.
Введение заместителей в ?-D-ангидроглюкопиранозное кольцо макромолекулы целлюлозы неоднозначно сказывается на гибкости ее цепей. Гибкость цепей аморфного блока КМЦ сравнима с гибкостью цепей исходной целлюлозы, гибкость макромолекул НЦ возросла, а гибкость цепей АЦ снизилась, судя по температурам стеклования (табл. 1).

Источник: Методы исследования древесины и ее производных: Учебное пособие / Н.Г. Базарнова, Е.В. Карпова, И.Б. Катраков и др.; Под ред.
Н.Г. Базарновой. Барнаул: Изд-во Алт. гос. ун-та, 2002. 160 с.

Назад в раздел статьи