سنتز و تولید نیتروسلولز با حساسیت پائین با روش استیلاسیون

Abstract

در این پروژه برای سنتز و تولید نیتروسلولز با حساسیت پائین از روش استیلاسیون استفاده گردید. ابتدا نیاز به نیتروسلولزهایی با درصد ازت‌های مختلف 50/9، 50/11، 40/12 و 80/12 بود. با استفاده از متغیرهای تأثیر گذار در مقدار ازت از قبیل درصد اسید مخلوط(به علت حجیم بودن در متن اشاره شده است)، زمان نیتراسیون 35، 45، 55 و60، نسبت اسید به آلفا سلولز 60 و 75 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 03/0 و 04/0 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 03/0 می‌توان به الیاف سفید رنگ سلولز نیترات- استات دست یافت و در اثر افزایش مقدار کاتالیزور محصول سیاه رنگ بدست می‌آید. <br /> همچنین منحنی‌های IR نشان داد که وقتی نیتروسلولز به سلولز نیترات – استات تبدیل می‌شود با استفاده از واکنش استیلاسیون، گروه‌های استیل جایگزین گروه‌های هیدروکسیل آزاد اشغال نشده نیتروسلولز می‌شوند. با مشاهده نتایج حاصل از IR برای نمونه‌های مختلف، مشخص شد که با تبدیل نیتروسلولز به CNA ، پیک باقی‌مانده گروه هیدروکسیل (OH)، با افزایش درصد ازت کاهش می‌یابد. به گونه‌ای که در نیتروسلولزهای با درصد ازت بالاتر از 12.80% کاملاً حذف می شود. بدین ترتیب طیف IR می تواند ملاک مناسبی برای اطمینان از استیلاسیون باشد.<br />همچنین نتایج نشان داد که با استیلاسیون نیتروسلولز حلالیت، مقاومت حرارتی، پایداری محصول افزایش یافته و سرعت سوزش و کالری آن کاهش می‌یابد.