Различные производства органических химических продуктов. Полировальные составы. Клеящие вещества. Камеди и природные смолы

Измельченные в порошок бумажно-смоляные пленки, состоящие из пропиточной меламинокарбамидоформальдегидной смолы и беленой целлюлозы, представляются перспективными наполнителями фанерных клеев, позволяющими увеличить вязкость клеевой композиции и обеспечить химическое взаимодействие с компонентами карбамидоформальдегидных смол. Установлено, что условная вязкость клея при введении в карбамидоформальдегидную смолу 4...6 % бумажно-смоляных пленок повышается на 80...110 %, однако рост вязкости сопровождается увеличением продолжительности желатинизации клея на 25...35 %. Реакционную способность пленок, обусловленную возможностью совместной поликонденсации карбамидо- и меламинокарбамидоформальдегидных олигомеров, изучали путем определения остаточных гидроксиметильных групп в отвержденных клеевых композициях. Согласно полученным результатам, при введении в смолу бумажно-смоляных пленок, содержание непрореагировавших гидроксиметильных групп увеличивается с 1,0 % в композиции без наполнителя до 2,5 % в композиции с 10 % пленок. Выявили, что содержание непрореагировавших гидроксиметильных групп в отвержденном клее на 90 % зависит от продолжительности желатинизации клеевой композиции. Для ускорения отверждения клея заменили хлорид аммония на более эффективный отвердитель МО-4СБ, позволя- ющий при массовой доле 4...5 % сократить продолжительность желатинизации на 15 %. Содержание гидроксиметильных групп в отвержденном клее с 4 % бумажно-смоляных пленок и 4...5 % МО-4СБ составило 0,6...0,7 %, что на 30...40 % меньше, чем в смоле без наполнителей. Образцы 3-слойной фанеры из композиции, содержащей 4 % наполнителя и 4 % модификатора-отвердителя МО-4СБ, имели прочность клеевого шва при скалывании на 15 % выше по сравнению контролем, изготовленным по традиционной ре- цептуре из клея, содержащего 8 % каолина и 1 % хлорида аммония. Прирост прочности позволил сократить норму расхода клея на 15 % с сохранением физико-механических показателей на уровне требований ГОСТ 3916.1–2018. Таким образом, использование 4 % бумажно-смоляных пленок в качестве наполнителя клея из карбамидоформальдегидной смолы повышает вязкость клеевой композиции до уровня существующих минеральных наполнителей, а также увеличивает прочность и водостойкость отвержденного полимера. Рост физико-механических показателей обеспечивается за счет сополиконденсации карбамидо- и меламинокарбамидоформальдегидных олигомеров. Однако для приемлемой скорости реакции требуется использовать более эффективные отвердители, чем хлорид аммония.

Современные синтетические клеи и герметики применяются практически во всех отраслях промышленности для склеивания любых материалов. Правильный выбор клея, рациональная технология его нанесения, создание прочной и надежной клеевой конструкции возможны с учетом условий эксплуатации изделий. Данное пособие призвано помочь специалистам в выборе природы клея и способа нанесения, методов исследования его свойств и оценки эксплуатационных характеристик клеевых соединений.

Технические лигнины образуются из природных лигнинов при химической или биохимической переработке растительного сырья. С помощью модификации из лигнинов можно получать ценные продукты, в том числе мономеры, полимерные материалы и композиты. Приводятся результаты исследования нитрования гидролизного лигнина в различных условиях. Цель исследования – получение нитрованного гидролизного лигнина с максимальным выходом и максимальным содержанием азота, поэтому нитрование проводили с помощью азотной кислоты в среде «вода – апротонный растворитель» (1,4-диоксан, диметилсульфоксид, тетрагидрофуран, диметилформамид, ацетонитрил). В качестве нитрующего реагента также был использован ацетилнитрат, который является смешанным ангидридом азотной и уксусной кислот. Поэтому расход уксусного ангидрида при синтезе ацетилнитрата был взят с учетом воды, присутствующей в концентрированной азотной кислоте. Ацетилнитрат получали с помощью реакции уксусного ангидрида и концентрированной азотной кислоты при комнатной температуре в течение 30 мин. В отличие от азотной кислоты ацетилнитрат является мягким нитрующим реагентом. Нитрование проводили в установке с обратным холодильником на кипящей водяной бане в течение 2…5 мин (нитрование азотной кислотой) или 1…60 мин (нитрование ацетилнитратом). По завершении реакции нитрования продукты были выделены, промыты дистиллированной водой и высушены до постоянной массы без нагревания. При нитровании азотной кислотой максимальный выход нитрованного гидролизного лигнина (83…101 %) достигается с использованием диоксана, ацетонитрила и тетрагидрофурана, а максимальное содержание азота (4,3…4,5 %) – с использованием 1,4-диоксана, ацетонитрила. Применение диметилсульфоксида и диметилформамида приводит к снижению выхода продукта до 23…35 %, к меньшему содержанию в нем азота 1,3…3,9 % и повышенному содержанию кислорода, что указывает на протекание не только нитрования, но и деполимеризации и окислительных превращений. При нитровании ацетилнитратом реакция проходит в течение 1…3 мин, при этом в продукте содержится до 4,7 % азота. На ИК-спектрах нитрованных гидролизных лигнинов появляются новые полосы поглощения при 1555 и 1710 см–1, обусловленные наличием карбоксильных и нитро-групп. Для цитирования: Лахманов Д.Е., Хабаров Ю.Г., Вешняков В.А., Ёкубжанов М.Р. Нитрование гидролизного лигнина в водно-апротонных средах // Изв. вузов. Лесн. журн. 2020. № 5. С. 184–192. DOI: 10.37482/0536-1036-2020-5-184-192. Финансирование: Исследования проведены при финансовой поддержке гранта РНФ № 18-73-00250 с использованием оборудования ЦКП НО «Арктика» САФУ
Industrial lignins are formed from native lignins during chemical or biochemical processing of plant raw materials. Lignins can be modified to produce valuable products, including monomers, polymeric materials, and composites. The article presents the results of a study of hydrolysis lignin nitration under various conditions. The aim of the study was to obtain a nitrated hydrolysis lignin with a maximum yield and maximum nitrogen content. Therefore, the nitration was carried out using nitric acid in a water-aprotic solvent binary mixtures (1,4-dioxane, dimethyl sulfoxide, tetrahydrofuran, dimethylformamide, acetonitrile). Acetyl nitrate, which is a mixed anhydride of nitric and acetic acids, was also used as a nitrating agent. In this regard, the consumption of acetic anhydride in the synthesis of acetyl nitrate was used taking into account the water present in concentrated nitric acid. Acetyl nitrate was obtained by the reaction of acetic anhydride and concentrated nitric acid at room temperature for 30 min. Acetyl nitrate is a mild nitrating agent opposed to nitric acid. Nitration was carried out under reflux in a boiling water bath for 2–5 min (with nitric acid) or 1–60 min (with acetyl nitrate). Upon completion of the nitration reaction, the products were filtered, washed with distilled water and dried to constant weight without heating. When nitration was performed with nitric acid, the maximum yield of nitrated hydrolysis lignin (83–101 %) was achieved using 1,4-dioxane, acetonitrile, and tetrahydrofuran; and the maximum nitrogen content (4.3–4.5 %) was achieved using 1,4-dioxane or acetonitrile. The use of dimethyl sulfoxide and dimethylformamide leads to a decrease in the product yield to 23–35 %, to a lower nitrogen content of 1.3–3.9 % and an increased oxygen content, which indicates the occurrence of not only nitration, but also depolymerization and oxidative transformations. When nitration with acetyl nitrate, the reaction takes place for 1–3 min, herewith the product contains up to 4.7 % of nitrogen. On the IR spectra of nitrated hydrolysis lignins, new absorption bands appear at 1555 and 1710 cm–1 due to the appearance of carboxyl and nitro groups. For citation: Lakhmanov D.E., Khabarov Yu.G., Veshnyakov V.A., Yokubjanov M.R. Nitration of Hydrolysis Lignin in Water-Aprotic Solvent Mixtures. Lesnoy Zhurnal [Russian Forestry Journal], 2020, no. 5, pp. 184–192. DOI: 10.37482/0536-1036-2020-5-184-192 Funding: The research was carried out with the financial support of the Russian Science Foundation grant No. 18-73-00250 using the equipment of the NArFU’s Core Facility Center “Arktika”.

Исследовано влияние продолжительности настаивания (1–7 суток) и концентрации экстрагента (этилового спирта – 30, 40, 70 %) на содержание флавоноидов и антоцианов в настойке из ягод голубики сорта Блюкроп. Соотношение сырья и экстрагента для получения ягодной настойки – 1 : 10. Установлено, что для обеспечения большего содержания анализируемых биологически активных компонентов в настойке экстрагирование необходимо осуществлять 70 %-м этиловым спиртом в течение 5 суток. При данных параметрах процесса содержание флавоноидов и антоцианов в экстракте составляло соответственно около 2810,0±121,3 и 313,8±8,3 мг/100 г сырья. Исследовано влияние расхода настойки ягод голубики на свойства косметической эмульсии, содержащей растительное масло. Образцы эмульсии получали по способу «горячий/горячий». Настойку вводили в эмульсию после охлаждения до 40...45 °С и дополнительно диспергировали. Для изучения устойчивости эмульсии к окислению при добавлении настойки ягод образцы подвергали ускоренному старению – выдерживали в термостате при температуре 40...42 °С. Устойчивость оценивали по изменению перекисного и кислотного чисел эмульсии. Показано, что в количестве 1...5 масс. % настойка не влияет на коллоидную стабильность эмульсии, которая сохраняет однородность после центрифугирования в течение 5 мин при частоте вращения ротора 6000 мин–1. При добавлении настойки ягод голубики эмульсия приобретает розоватый оттенок и легкий ягодный аромат, которые усиливаются с увеличением количества введенного компонента. В количестве 3...5 масс. % настойка ягод голубики повышает устойчивость косметической эмульсии к окислению за счет содержащихся в ней природных антиоксидантов.

Способ получения сосновой живицы сверхкритической экстракцией диоксидом углерода является альтернативой традиционному, который основан на применении органических растворителей (бензина, петролейного эфира и т. д.). Сущность этого способа заключается в обработке опилок или «монолита» из древесины сосны (Pinus sylvestris L.) диоксидом углерода при давлении до 50,0 MПa и температуре до 100 °C. Дозировка диоксида углерода в процессе экстракции – 20…100 кг на 1 кг сырья, продолжительность экстракции – до 240 мин. Опыты проведены при одно- и двухстадийной сепарации. Одностадийную сепарацию проводили через декомпрессию до 5,3 MПa при температуре 27 °C, двухстадийную осуществляли вначале до давления 21,0 MПa при температуре 50 °C, затем до 5,3 MПa при 27 °C. Во всех экспериментах после снятия давления диоксид углерода вновь сжимали и использовали для экстракции в замкнутом контуре. Продуктами сверхкритической экстракции древесины Pinus sylvestris L. являются порошкообразная канифоль и живичный экстракт, суммарный выход которых достигал 25 % от веса древесины. Результаты исследований свидетельствуют о следующих преимуществах этого способа по сравнению с традиционным: возможность получения живицы из сухой сосновой древесины в монолитной или измельченной форме; отсутствие изменений в структуре древесного сырья; снижение трудоемкости и сокращение продолжительности процесса выделения живицы из древесины; отсутствие загрязнения окружающей среды. Проведенные опыты показали, что полученные порошкообразная канифоль и живичный экстракт являются чистыми высококачественными продуктами, в состав которых в основном (до 56,9 %) входят смоляные кислоты (изопимаровая, пимаровая, дегидроабиетиновая, абиетиновая). Внедрение способа сверхкритической экстракции сосновой древесины в производство позволит получать значительное количество чистых живичных материалов без высоких технологических затрат.

Исследовано отверждение низкомолекулярных эпоксидированных бутадиен-стирольных сополимеров в присутствии сиккатива НФ-1 по двойным связям. Показано влияние степени модификации эпоксидированных сополимеров на выход гельполимера и физико-механические свойства покрытий на их основе.

Изучено влияние режима подготовки сырья на результаты процесса деасфальтизации полярным органическим растворителем в рамках разработки технологий по переработке природных битумов в регионах со средним уровнем добычи данного сырья.

Проведены исследования по влиянию на устойчивость перенасыщенных растворов нитрата марганца таких факторов как перемешивание, температура, растворимые примеси.

Изучено кислотно-катализируемое алкилирование бензола и толуола винил-гем.-дихлорциклопропанами. Полученные результаты показывают, что алкилирование ароматических структур винил-гем.-дихлорциклопропанами может с успехом использоваться для получения широкой гаммы малотоннажных продуктов, содержащих гем.-дихлорциклопропановый фрагмент.

Представлены результаты исследования процесса термомодификации древесины различных пород. Показана схема экспериментальной установки. Представлено математическое описание процесса термомодификации при кондуктивном подводе тепла.

Изучены структура и физико-химические параметры продуктов алкоголиза эластичного пенополиуретана под действием тиодигликоля и его смеси с оксипропилированным гидроксилсодержащим соединением Лапролом 3603.

Работа посвящена качеству питьевой воды.

Результаты представленного взаимодействия подтверждены их ИК и ЯМР [l] Н спектрами и элементным анализом.

Обсуждается принципиальная возможность разделения лигносодержащего отхода путем обработки селективными растворителями.

По результатам проведенных экспериментальных исследований предложена технологическая схема разделения газовой смеси сложного состава с получением товарных продуктов - концентрированной соляной кислоты и диоксида серы, которые могут быть использованы в промышленном производстве фталоилхлоридов.

Статья посвящена получению высокотехнологичного библейского ладана.

Добавка нанопорошка целлюлозы из остатков растений дает прочнейший пластик.

В статье рассказывается о сургуче.

Нейроны отлично растут на подложке из наноцеллюлозы.

Микролинзы из одинаковых карбонатных шариков можно делать без сложных ухищрений.

Создан метод получения из целлюлозы сырья для изготовления пластиковых бутылок.