RU2278874C2 - Method of manufacturing polyvinyl alcohol-based modified films - Google Patents

Method of manufacturing polyvinyl alcohol-based modified films Download PDF

Info

Publication number
RU2278874C2
RU2278874C2 RU2004117390/04A RU2004117390A RU2278874C2 RU 2278874 C2 RU2278874 C2 RU 2278874C2 RU 2004117390/04 A RU2004117390/04 A RU 2004117390/04A RU 2004117390 A RU2004117390 A RU 2004117390A RU 2278874 C2 RU2278874 C2 RU 2278874C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
films
polyvinyl alcohol
aqueous solution
phosphorus
based modified
Prior art date
Application number
RU2004117390/04A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU2004117390A (en
Inventor
Иван Яковлевич Шиповский (RU)
Иван Яковлевич Шиповский
Сергей Николаевич Бондаренко (RU)
Сергей Николаевич Бондаренко
Олег Иванович Тужиков (RU)
Олег Иванович Тужиков
йнов Игорь Юрьевич Гор (RU)
Игорь Юрьевич Горяйнов
Original Assignee
Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования Волгоградский государственный технический университет (ВолгГТУ)
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования Волгоградский государственный технический университет (ВолгГТУ) filed Critical Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования Волгоградский государственный технический университет (ВолгГТУ)
Priority to RU2004117390/04A priority Critical patent/RU2278874C2/en
Publication of RU2004117390A publication Critical patent/RU2004117390A/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2278874C2 publication Critical patent/RU2278874C2/en

Links

Landscapes

  • Addition Polymer Or Copolymer, Post-Treatments, Or Chemical Modifications (AREA)
  • Treatments Of Macromolecular Shaped Articles (AREA)
  • Manufacture Of Macromolecular Shaped Articles (AREA)

Abstract

FIELD: polymer materials.
SUBSTANCE: invention provides a method for manufacturing polyvinyl alcohol-based modified films with elevated fire resistance by means treatment with phosphorus-containing compounds. In particular, 5-15% aqueous solution of methyl phosphite borate is used and films are treated during 1-2 min and then dried at ambient temperature. Thus obtained polymers are characterized by good film-forming properties, exhibit self-extinction capability, and show water absorption at a level of 1.14%. Films can be used in various industry and national economy fields.
EFFECT: improved performance characteristics of films.
1 tbl, 3 ex

Description

Изобретение относится к способу получения гидроксилсодержащих полимеров с повышенной огнестойкостью путем обработки фосфорсодержащими соединениями. Подобные полимеры отличаются хорошими пленкообразующими свойствами, эластичностью, прочностными характеристиками, что позволяет использовать их в различных отраслях промышленности и народного хозяйства.The invention relates to a method for producing hydroxyl-containing polymers with high fire resistance by treatment with phosphorus-containing compounds. Such polymers are distinguished by good film-forming properties, elasticity, strength characteristics, which allows them to be used in various industries and national economy.

Известен способ химической модификации пленок на основе поливинилового спирта растворами хлоридов рения с целью придания водо-, свето-, термостойкости и устойчивой окраски (Авторское свидетельство СССР №332102, кл. С 08 F 27/04; Опубл. 14.03.72).A known method for the chemical modification of films based on polyvinyl alcohol with rhenium chloride solutions in order to impart water, light, heat and color stability (USSR Author's Certificate No. 3332102, class 08 F 27/04; Publ. 14.03.72).

Однако данный способ модификации не обеспечивает придание огнестойкости модифицируемым пленкам и продолжителен по времени.However, this modification method does not provide fire resistance to the modified films and is time-consuming.

Известен способ модификации пленок на основе поливинилового спирта путем обработки производными ортотитановой кислоты с целью придания повышенных физико-механических свойств и увеличения огнестойкости (Авторское свидетельство СССР №319614, кл. С 08 F 27/00; Опубл. 02.11.71).There is a method of modifying films based on polyvinyl alcohol by treatment with derivatives of orthotitanic acid in order to impart enhanced physical and mechanical properties and increase fire resistance (USSR Author's Certificate No. 319614, class C 08 F 27/00; Publ. 02.11.71).

Однако данный способ модификации не обеспечивает значительного увеличения огнестойкости и требует сложного аппаратурного оформления.However, this modification method does not provide a significant increase in fire resistance and requires complex hardware design.

Наиболее близким является способ модификации пленок на основе поливинилового спирта диалкилфосфитами. По данному способу пленки предварительно подвергаются дегидратации путем нагревания в течение 35 часов, в присутствии бисульфата калия как катализатора, с применением гептана в качестве растворителя и далее обрабатываются водными растворами диалкилфосфитов при комнатной температуре (Куликова и др. «Изучение продуктов присоединения диалкилфосфитов к ПВС-волокну методом инфракрасной спектроскопии» Журнал прикладной химии, 1967, №10, с 2318-2322).The closest is a method of modifying films based on polyvinyl alcohol with dialkylphosphites. According to this method, the films are preliminarily subjected to dehydration by heating for 35 hours, in the presence of potassium bisulfate as a catalyst, using heptane as a solvent, and then they are treated with aqueous solutions of dialkyl phosphites at room temperature (Kulikova et al. “Study of the products of the addition of dialkyl phosphites to PVA fiber infrared spectroscopy method. Journal of Applied Chemistry, 1967, No. 10, pp. 2318-2322).

Однако данный способ модификации продолжителен по времени, требует сложного аппаратурного оформления, повышенных температур и не приводит к значительному увеличению огнестойкости.However, this modification method is time-consuming, requires complex hardware design, elevated temperatures and does not lead to a significant increase in fire resistance.

Задача: разработка способа химической модификации пленок на основе поливинилового спирта, не требующего сложного аппаратурного оформления, высоких температур, не продолжительного по времени и позволяющего получать изделия с повышенной огнестойкостью. Техническим результатом является упрощение способа модификации, повышение огнестойкости и обеспечение низкого водопоглощения пленок на основе поливинилового спирта.Objective: the development of a method for the chemical modification of films based on polyvinyl alcohol, which does not require complex hardware design, high temperatures, is not time-consuming and allows to obtain products with increased fire resistance. The technical result is to simplify the modification method, increase fire resistance and provide low water absorption of films based on polyvinyl alcohol.

Поставленный технический результат в способе получения модифицированных пленок на основе поливинилового спирта достигается обработкой указанных пленок фосфорборсодержащим соединением, в качестве которого используется 5-15% водный раствор борат метилфосфита, причем обработку пленок проводят в течение 1-2 минут с последующей сушкой при комнатной температуре.The technical result in the method for producing modified films based on polyvinyl alcohol is achieved by treating these films with a phosphorus-containing compound, which is used as a 5-15% aqueous solution of methylphosphate borate, and the films are processed for 1-2 minutes, followed by drying at room temperature.

Наличие в составе модификатора атомов фосфора и бора, являющихся ингибиторами процессов горения и окисления, позволяет значительно повысить огнестойкость пленок на основе поливинилового спирта. Кроме того, значительное содержание фосфора и бора в структуре вещества способствует достижению максимального результата, не прибегая к использованию больших концентраций. Низкое водопоглощение может быть объяснено образованием поперечных связей в образцах модифицированных пленок на основе поливинилового спирта. Данный способ позволяет существенно упростить модификацию пленок на основе поливинилового спирта. Так, для достижения положительного эффекта не требуется использование высококонцентрированных водных растворов борат метилфосфита. Использование 5-15% водного раствора борат метилфосфита наиболее оптимально.The presence of phosphorus and boron atoms in the modifier, which are inhibitors of the combustion and oxidation processes, can significantly increase the fire resistance of films based on polyvinyl alcohol. In addition, a significant content of phosphorus and boron in the structure of the substance helps to achieve the maximum result without resorting to the use of large concentrations. Low water absorption can be explained by the formation of cross-links in samples of modified films based on polyvinyl alcohol. This method can significantly simplify the modification of films based on polyvinyl alcohol. So, to achieve a positive effect, the use of highly concentrated aqueous solutions of methyl phosphate borate is not required. The use of a 5-15% aqueous solution of methyl phosphate borate is most optimal.

Увеличение концентрации водного раствора борат метилфосфита вызывает деструкцию пленок, а снижение концентрации ниже 5% не позволяет достичь эффекта самозатухания. Обработка водным раствором борат метилфосфита в течение 1-2 минут позволяет достичь необходимого содержания фосфора в модифицируемых образцах. А следовательно, увеличение времени обработки не целесообразно и, кроме того, приводит к деструкции образцов. Необходимо отметить, что данный способ модификации не требует высоких температур и сложного аппаратурного оформления.An increase in the concentration of an aqueous solution of methylphosphite borate causes destruction of the films, and a decrease in the concentration below 5% does not allow achieving the effect of self-extinguishing. Processing with an aqueous solution of borate methylphosphite for 1-2 minutes allows you to achieve the required phosphorus content in the modified samples. Therefore, increasing the processing time is not advisable and, in addition, leads to destruction of the samples. It should be noted that this modification method does not require high temperatures and complex hardware design.

Модификацию проводят следующим образом: пленки на основе поливинилового спирта обрабатывают в течение 1-2 минут фосфорборсодержащим соединением, в качестве которого используют 5-15% водный раствор борат метилфосфита, с последующей сушкой при комнатной температуре. Изобретение иллюстрируется следующим примером.The modification is carried out as follows: films based on polyvinyl alcohol are treated with a phosphorus-containing compound for 1-2 minutes, which is used as a 5-15% aqueous solution of methyl phosphate borate, followed by drying at room temperature. The invention is illustrated by the following example.

Пример 1. Пленку на основе поливинилового спирта помещают на 1-2 минуты в 5% водный раствор борат метилфосфита, после чего подвергают сушке при комнатной температуре до постоянного веса.Example 1. A film based on polyvinyl alcohol is placed for 1-2 minutes in a 5% aqueous solution of methyl phosphate borate, and then it is dried at room temperature to constant weight.

Примеры 2, 3 осуществляются аналогично примеру 1.Examples 2, 3 are carried out analogously to example 1.

Полученные образцы по примерам 1-3 подвергались исследованию на стойкость к горению (ГОСТ 21793-76) и водопоглощение (ГОСТ 4650-65). Полученные результаты представлены в таблице.The obtained samples in examples 1-3 were tested for resistance to combustion (GOST 21793-76) and water absorption (GOST 4650-65). The results are presented in the table.

Таблица
Свойства модифицированных пленок на основе поливинилового спирта
Table
Properties of modified polyvinyl alcohol-based films
№ примераExample No. Концентрация водного раствора борат метилфосфита, %The concentration of an aqueous solution of methyl phosphite borate,% Стойкость к горениюResistance to burning Водопоглощение, %Water absorption,% 1one 55 СамозатухаетSelf extinguishing 1,821.82 22 1010 СамозатухаетSelf extinguishing 1,381.38 33 15fifteen Не воспламеняетсяNot flammable 1,141.14

Из таблицы видно, что с ростом концентрации водного раствора борат метилфосфита, при одинаковом времени модификации наблюдается значительное снижение водопоглощения. Это свидетельствует об увеличении плотности поперечных связей в образцах модифицированных пленок на основе поливинилового спирта.The table shows that with an increase in the concentration of an aqueous solution of methylphosphite borate, with the same modification time, a significant decrease in water absorption is observed. This indicates an increase in the density of cross-links in samples of modified films based on polyvinyl alcohol.

Исследование горючести модифицированных пленок показывает, что с увеличением концентрации раствора борат метилфосфита, а следовательно, с увеличением содержания фосфора в модифицированных образцах горючесть резко снижается. Исходная пленка при воздействии открытого пламени сгорает полностью. Пленки на основе поливинилового спирта, модифицированные водным раствором борат метилфосфита, самозатухают, причем при 15% концентрации водного раствора борат метилфосфита пленка не воспламеняется.A study of the flammability of modified films shows that with an increase in the concentration of methylphosphite borate solution, and therefore, with an increase in the phosphorus content in the modified samples, flammability decreases sharply. The original film burns completely when exposed to an open flame. Polyvinyl alcohol-based films modified with an aqueous solution of methyl phosphate borate self-extinguish, and at 15% concentration of an aqueous solution of methyl phosphate borate, the film does not ignite.

Технико-экономический эффект, полученный от применения данного способа модификации, заключается в том, что его применение позволяет значительно повысить огнестойкость, обеспечить низкое водопоглощение, не требует сложного аппаратурного оформления, высоких температур и не продолжителен по времени.The technical and economic effect obtained from the use of this modification method consists in the fact that its application can significantly increase fire resistance, provide low water absorption, does not require complicated hardware design, high temperatures and is not time-consuming.

Claims (1)

Способ получения модифицированных пленок на основе поливинилового спирта обработкой указанных пленок фосфорсодержащим соединением, отличающийся тем, что в качестве фосфорсодержащего соединения используется 5-15%-ный водный раствор бората метилфосфита, обработку пленок проводят в течение 1-2 мин с последующей сушкой при комнатной температуре.A method for producing modified films based on polyvinyl alcohol by treating said films with a phosphorus-containing compound, characterized in that a 5-15% aqueous solution of methylphosphite borate is used as the phosphorus-containing compound, the films are processed for 1-2 minutes, followed by drying at room temperature.
RU2004117390/04A 2004-06-07 2004-06-07 Method of manufacturing polyvinyl alcohol-based modified films RU2278874C2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2004117390/04A RU2278874C2 (en) 2004-06-07 2004-06-07 Method of manufacturing polyvinyl alcohol-based modified films

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2004117390/04A RU2278874C2 (en) 2004-06-07 2004-06-07 Method of manufacturing polyvinyl alcohol-based modified films

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2004117390A RU2004117390A (en) 2006-02-27
RU2278874C2 true RU2278874C2 (en) 2006-06-27

Family

ID=36113994

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2004117390/04A RU2278874C2 (en) 2004-06-07 2004-06-07 Method of manufacturing polyvinyl alcohol-based modified films

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2278874C2 (en)

Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2355842C1 (en) * 2007-12-27 2009-05-20 Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования Волгоградский государственный технический университет (ВолгГТУ) Method for production of modified paper
RU2355707C1 (en) * 2007-12-27 2009-05-20 Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования Волгоградский государственный технический университет (ВолгГТУ) Method of obtaining modified films based on polyvinyl alcohol
RU2355708C1 (en) * 2007-12-27 2009-05-20 Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования Волгоградский государственный технический университет (ВолгГТУ) Modifying composition for films based on polyvinyl alcohol
RU2355841C1 (en) * 2008-01-09 2009-05-20 Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования Волгоградский государственный технический университет (ВолгГТУ) Compound for production of modified paper
RU2359976C1 (en) * 2008-02-26 2009-06-27 Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования Волгоградский государственный технический университет (ВолгГТУ) Method for preparation of modified films based on polyvinyl alcohol
RU2362790C1 (en) * 2008-02-26 2009-07-27 Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования Волгоградский государственный технический университет (ВолгГТУ) Composition for obtaining films based on polyvinyl alcohol
RU2671865C1 (en) * 2017-12-25 2018-11-07 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Волгоградский государственный технический университет" (ВолгГТУ) Heat-shielding material

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU203832A1 (en) * Н. М. Волгина, А. И. Меос, Л. А. Вольф , К. Д. Таммик METHOD OF OBTAINING FIRE-RESISTANT FIBERS, FILMS AND FABRICS BASED ON POLYVINYL ALCOHOL
RU2134737C1 (en) * 1998-08-24 1999-08-20 Волгоградский государственный технический университет Artificial leather
JP2000080126A (en) * 1998-09-02 2000-03-21 Fujikura Ltd Boron-crosslinked polyvinyl alcohol molded article and method for producing the same
RU2190697C2 (en) * 2000-04-28 2002-10-10 Волгоградский государственный технический университет Steel corrosion inhibitor in neutral aqueous medium

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU203832A1 (en) * Н. М. Волгина, А. И. Меос, Л. А. Вольф , К. Д. Таммик METHOD OF OBTAINING FIRE-RESISTANT FIBERS, FILMS AND FABRICS BASED ON POLYVINYL ALCOHOL
RU2134737C1 (en) * 1998-08-24 1999-08-20 Волгоградский государственный технический университет Artificial leather
JP2000080126A (en) * 1998-09-02 2000-03-21 Fujikura Ltd Boron-crosslinked polyvinyl alcohol molded article and method for producing the same
RU2190697C2 (en) * 2000-04-28 2002-10-10 Волгоградский государственный технический университет Steel corrosion inhibitor in neutral aqueous medium

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
Куликова и др. Изучение продуктов присоединения диалкилфосфитов к ПВС-волокну методом инфракрасной спектроскопии. - Журнал прикладной химии, 1967, №10, 2318-2322. *

Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2355842C1 (en) * 2007-12-27 2009-05-20 Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования Волгоградский государственный технический университет (ВолгГТУ) Method for production of modified paper
RU2355707C1 (en) * 2007-12-27 2009-05-20 Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования Волгоградский государственный технический университет (ВолгГТУ) Method of obtaining modified films based on polyvinyl alcohol
RU2355708C1 (en) * 2007-12-27 2009-05-20 Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования Волгоградский государственный технический университет (ВолгГТУ) Modifying composition for films based on polyvinyl alcohol
RU2355841C1 (en) * 2008-01-09 2009-05-20 Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования Волгоградский государственный технический университет (ВолгГТУ) Compound for production of modified paper
RU2359976C1 (en) * 2008-02-26 2009-06-27 Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования Волгоградский государственный технический университет (ВолгГТУ) Method for preparation of modified films based on polyvinyl alcohol
RU2362790C1 (en) * 2008-02-26 2009-07-27 Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования Волгоградский государственный технический университет (ВолгГТУ) Composition for obtaining films based on polyvinyl alcohol
RU2671865C1 (en) * 2017-12-25 2018-11-07 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Волгоградский государственный технический университет" (ВолгГТУ) Heat-shielding material

Also Published As

Publication number Publication date
RU2004117390A (en) 2006-02-27

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Wang et al. Effect of chicken‐feather protein‐based flame retardant on flame retarding performance of cotton fabric
KR102494785B1 (en) Flame-retardant dye and method for preparing same
Jiang et al. Study on a novel multifunctional nanocomposite as flame retardant of leather
RU2278874C2 (en) Method of manufacturing polyvinyl alcohol-based modified films
Carosio et al. Influence of layer by layer coatings containing octapropylammonium polyhedral oligomeric silsesquioxane and ammonium polyphosphate on the thermal stability and flammability of acrylic fabrics
Liu et al. Biomaterial arginine encountering with UV grafting technology to prepare flame retardant coating for polyacrylonitrile fabric
CN113981688B (en) A kind of flame-retardant cellulose-based pre-oxidized fiber product and preparation method thereof
Grancaric et al. Synergistic effects occurring between water glasses and urea/ammonium dihydrogen phosphate pair for enhancing the flame retardancy of cotton
JP2023522590A (en) Flame retardant treatment of lignocellulosic materials, resulting flame retardant lignocellulosic materials and uses thereof
Yu et al. One-pot strategy to simultaneously prepare dyed, flame retardant and UV-resistant silk fabric based on a safflower yellow derivative
Besshaposhnikova et al. Influence of Aflammit KWB on the Process of Pyrolysis and the Properties of Cellulose Fabrics
Khose et al. Novel bio-inspired deep eutectic solvent and graphene functionalized deep eutectic solvent as an efficient flame retardant material for cotton fabric
Ye et al. Preparation of eco-friendly multifunctional lyocell fabric with flame retardant, antibacterial and UV resistant using glucose-derived NP compounds
CN119145081A (en) Waterproof wear-resistant fiber and preparation method thereof
Nguyen et al. Fire self-extinguishing cotton fabric: development of piperazine derivatives containing phosphorous-sulfur-nitrogen and their flame retardant and thermal behaviors
RU2359976C1 (en) Method for preparation of modified films based on polyvinyl alcohol
CN102535161B (en) A treatment method for jute fabric
RU2254341C1 (en) Method of manufacturing modified cellulose materials
JP2025539378A (en) Composite Lyocell/Bamboo Fiber Healthcare Fabric with Flame Retardant and Negative Ion Generating Properties
RU2355707C1 (en) Method of obtaining modified films based on polyvinyl alcohol
RU2362790C1 (en) Composition for obtaining films based on polyvinyl alcohol
RU2614957C2 (en) Method for production of coatings for material fire-resistance
RU2670229C1 (en) Composition for fire-proofing of polyester fabrics used for decorative purposes
Peng et al. Flame‐retardant treatment of Lyocell fibers and effects on various fiber properties
Shi et al. Fabrication of guanidineacetic acid-based finishing agent for flame-retardant, hydrophobic, UV-resistant, and antibacterial cotton fabrics

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20080608