سنتز و تولید نیتروسلولز با حساسیت پائین با روش استیلاسیون

در این پروژه برای سنتز و تولید نیتروسلولز با حساسیت پائین از روش استیلاسیون استفاده گردید. ابتدا نیاز به نیتروسلولزهایی با درصد ازت های مختلف ۵۰/۹، ۵۰/۱۱، ۴۰/۱۲ و ۸۰/۱۲ بود. با استفاده از متغیرهای تاثیر گذار در مقدار ازت از قبیل درصد اسید مخلوط(به علت حجیم بودن در متن اشاره شده است)، زمان نیتراسیون ۳۵، ۴۵، ۵۵ و۶۰، نسبت اسید به آلفا سلولز ۶۰ و ۷۵ نیتروسلولزهای مورد نظر تولید شد. سپس با استفاده از شرایط ثابت مختلف واکنش استیلاسیون از قیبل مقدار اسید استیک، انیدرید استیک و شرایط متغیر از قبیل استفاده یا عدم استفاده از تولوئن (رقیق کننده بی اثر) و درصد کاتالیزور پرکلریک اسید ۰۳/۰ و ۰۴/۰ درصد سلولز نیترات- استات (CNA) تولید شد. نتایج نشان داد که در اثر عدم استفاده از حلال بی اثر بجای محصول فیبری شکل محصولی ژله مانند تشکیل شد که غیر قابل خشک کردن بود. همچنین با درصد کاتالیزور ۰۳/۰ می توان به الیاف سفید رنگ سلولز نیترات- استات دست یافت و در اثر افزایش مقدار کاتالیزور محصول سیاه رنگ بدست می آید. همچنین منحنی های IR نشان داد که وقتی نیتروسلولز به سلولز نیترات – استات تبدیل می شود با استفاده از واکنش استیلاسیون، گروه های استیل جایگزین گروه های هیدروکسیل آزاد اشغال نشده نیتروسلولز می شوند. با مشاهده نتایج حاصل از IR برای نمونه های مختلف، مشخص شد که با تبدیل نیتروسلولز به CNA ، پیک باقی مانده گروه هیدروکسیل (OH)، با افزایش درصد ازت کاهش می یابد. به گونه ای که در نیتروسلولزهای با درصد ازت بالاتر از ۱۲.۸۰% کاملا حذف می شود. بدین ترتیب طیف IR می تواند ملاک مناسبی برای اطمینان از استیلاسیون باشد.همچنین نتایج نشان داد که با استیلاسیون نیتروسلولز حلالیت، مقاومت حرارتی، پایداری محصول افزایش یافته و سرعت سوزش و کالری آن کاهش می یابد.

Keywords:

پلیمر انرژتیک , نیتروسلولز , درصد ازت , سلولز نیترات استات