Фридман О.А 1,2, Сорокина А.В.1,2
1ЗАО «ЭКЛИП» – дочернее общество ОАО «Полимерсинтез», Владимир, Россия, e-mail: eklip.nauka@mail.ru
2Владимирский государственный университет, Владимир, Россия
Термин «биопластики» ассоциируется не только, и даже не столько, с тем, что этот материал получен из биологически возобновляемых источников сырья. Чаще всего биопластики и, в частности ацетатцеллюлозные пластики, воспринимают как материалы с низкими прочностными характеристиками, которые непригодны для производства изделий конструкционного назначения. Это обусловлено тем, что изделия из биопластиков могут эксплуатироваться только в узком интервале температур и механических напряжений.
Однако исследования, проведенные в области химической модификации ацетатцеллюлозных пластиков, дают основание полагать, что их применение в качестве конструкционных материалов может стать экологически и экономически оправданным направлением развития технологии полимеров. Более того, следует ожидать, что химически модифицированные ацетаты целлюлозы будут (в отличие от непривитого полимера) будут технологически совмещаться с синтетическими полимерами. Таким образом станет возможной совместная регенерация био- и синтетических полимеров. Анализ литературных данных и результатов исследований, проведённых авторами настоящей работы, показал, что метод привитой сополимеризации по реакции конденсации является наиболее перспективным методом химической модификации ацетата целлюлозы. Тогда как при радикальной сополимеризации и прививке методом поликонденсации образуются неконтролируемые количества гомополимеров и остаточных мономеров.
В настоящей работе проведена химическая модификация ацетата целлюлозы олигомером на основе сложного олигоэфира и диизоцианата. Средняя степень замещения гидроксильных групп элементарного звена целлюлозы составляла 2,5. Образцы ацетатов целлюлозы, модифицированные различными концентрациями олигоэфирдиизоцианата, получали при 180 °С в роторном пластографе Брабендера с номинальным объемом камеры 30 см3. Изучено влияние концентрации олигоэфирдиизоцианата на свойства химически модифицированного ацетата целлюлозы. Степень прививки (сшивки) оценивали по снижению растворимости полученных образцов и по повышению вязкости расплавов композиций. Образцы для испытаний получали при 180 °С на гидравлическом прессе при удельном давлении прессования 2,0 МПа. Экспериментальные партии оптимальных составов приготовляли на осциллирующем смесителе Бусс, а образцы для испытаний изготовляли на лабораторной литьевой машине с усилием смыкания 10 тн и максимальным весом отливки 20 г. Контролировали изменение внешнего вида, теплостойкости и механических свойств изделий. С ростом концентрации олигоэфирдиизоцианата повышается вязкость расплавов и снижается растворимость в ацетоне и диметилформамиде химически модифицированного ацетата целлюлозы. Мольное отношение 1:1 является по этим показателям критической величиной.