ЦЕЛЛЮЛОЗЫ АЦЕТАТЫ (ацетилцеллюлоза), целлюлозы эфиры общей формулы [C₆H₇O₂(OH)_3-x(OCOCH₃)_x]_n. Аморфные соединения белого цвета. Различают триацетат целлюлозы (конечный продукт ацетилирования целлюлозы, см. ниже), называют первичным ацетатом или триацетилцеллюлозой, и продукт его частичного гидролиза, называют вторичным ацетатом или вторичной ацетилцеллюлозой.
Степень этерификации х, или степень замещения (СЗ), изменяется в диапазоне 2,2-3,0 и определяется по содержанию связанной уксусной кислоты, количество которой составляет в триацетилцеллюлозе 60-61,5%, во вторичной ацетилцеллюлозе - 52-56% по массе. Степень полимеризации п лежит в пределах от менее 150 до 600-700 (молекулярная масса 25-115 тысяч).
Плотность ЦЕЛЛЮЛОЗЫ АЦЕТАТЫ а. (1,33-1,28 г/см³) снижается с повышением СЗ. К даже незначительной изменениям СЗ чрезвычайно чувствительна также растворимость - один из наиболее важных показателей, определяющих возможность и условия переработки ЦЕЛЛЮЛОЗЫ АЦЕТАТЫ а. Высокоэтерифицированные ЦЕЛЛЮЛОЗЫ АЦЕТАТЫ а. растворим в метиленхлориде, дихлорэтане, хлороформе, метилцеллозольве, а также в муравьиной и уксусной кислотах. Снижение СЗ позволяет расширить ассортимент растворителей для ЦЕЛЛЮЛОЗЫ АЦЕТАТЫ а. и улучшить их совместимость с низкомолекулярный пластификаторами. Так, частично омыленная триацетилцеллюлоза, кроме указанных растворителей, растворим в сложных эфирах (метил- и этилацетате) и кетонах, например в ацетоне. Получены водорастворимые Ц. а., имеющие СЗ 0,5-0,6. Пром. ЦЕЛЛЮЛОЗЫ АЦЕТАТЫ а. не растворим в воде, этаноле, бензоле, бензине; полностью омыляется с образованием гидратцеллюлозы (см. Гидратцеллюлозные волокна)под действием конц. растворов щелочей при комнатной температуре и разбавленый растворов (0,05-0,1 н.) при повышенной температуре, а также при обработке минеральных кислотами.
ЦЕЛЛЮЛОЗЫ АЦЕТАТЫ а. мало гигроскопичны (особенно триацетилцеллюлоза), светостойки, обладают хорошими физических-механические (волокно- и пленкообразующими) cв-вами; практически негорючи (температура воспламенения 295 °С, температура самовоспламенения 380-430 °С). Термич. стабильность ЦЕЛЛЮЛОЗЫ АЦЕТАТЫ а. недостаточно высока: уже при 190-210 °С (т. размягч.) изменяется окраска материала, а при 230 °С он начинает разлагаться; для повышения стабильности добавляют, например, дифениламин, производные фенола и гидрохинона.
Триацетилцеллюлоза может быть получена действием на хлопковую или облагороженную древесную целлюлозу различные этерифицирующих агентов - уксусного ангидрида, ацетилхлорида, кетена; наиболее распространен уксусный ангидрид. Состав ацетилирующей смеси (% по массе): ангидрид (38-40), катализаторы (1-2; главным образом минеральных кислоты - H₂SO₄, HClO₄), а также разбавители (58-60). Если последними служат неполярные жидкости (бензол, толуол, ксилолы, ССl₄), ацетилирование происходит в гетерог. среде; при использовании растворителя триацетилцеллюлозы (например, уксусной кислоты, метиленхлoрида) реакция начинается в гетерог. среде, а заканчивается в гомогенной.
Перед этерификацией целлюлозу обычно активируют обработкой в 95-100%-ной уксусной кислоте. Реакцию проводят в течение 2-3 ч при отношении массы смеси к массе целлюлозы 20-30, температурах 10-15 °С (в начале процесса) и 30-50 °С (в конце). При гетерог. ацетилировании полученный продукт промывают разбавителем (который затем отгоняют с водяным паром) и водой, затем сушат и отправляют на переработку. При гомог. ацетилировании образовавшуюся триацетилцеллюлозу высаживают в водный раствор в виде хлопьев, которые промывают и высушивают. Оба варианта реакции реализованы как в виде периодического, так и непрерывного процесса.
Вторичную ацетилцеллюлозу производят частичным омылением триацетилцеллюлозы в 85-95%-ном растворе уксусной кислоты, содержащем в качестве катализатора H₂SO₄ (7-15% от массы целлюлозы), в течение 12-18 ч при 40-50 °С.
ЦЕЛЛЮЛОЗЫ АЦЕТАТЫ а. применяют в производстве ацетатных волокон, пленок полимерных, этролов, кино- и фотопленок, лаков, различные мембран.

Литература: Роговин 3. А., Химия целлюлозы, М., 1972; Энциклопедия полимеров, т. 1, М., 1972, с. 238-42. См. также лит. при ст. Ацетатные волокна, Пленки полимерные, Целлюлозы эфиры, Этролы.

В. Н. Кряжев.

Химическая энциклопедия. Том 5 >> К списку статей