專利名稱：在烷基磷酸四烷基銨離子液體法中制成的區(qū)域選擇性取代的纖維素酯和由其制成的產(chǎn)品的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及纖維素化學(xué)領(lǐng)域，尤其是纖維素溶液，纖維素酯的生產(chǎn)和由其制成的
女口
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背景技術(shù)：
纖維素是脫水葡萄糖的β-1，4-連接聚合物。纖維素通常是不可溶于水和幾乎所有普通有機(jī)溶劑的高分子量、多分散聚合物。未改性纖維素在木或棉產(chǎn)品，如房屋或織物中的應(yīng)用是公知的。未改性纖維素也用于各種其它用途，通常以薄膜形式，如賽璐玢，以纖維形式， 如粘膠人造絲，或以粉末形式，如用于制藥用途的微晶纖維素。改性纖維素，如纖維素酯也廣泛用于多種商業(yè)用途[Prog. Polym. Sci. 2001, 26，1605-1688]。通常通過首先將纖維素轉(zhuǎn)化成纖維素三酯接著在酸性含水介質(zhì)中將纖維素三酯水解至所需取代度(DS，每脫水葡萄糖單體的取代基數(shù))，制備纖維素酯。三乙酸纖維素在這些條件下的水解產(chǎn)生根據(jù)最終DS由8種不同單體構(gòu)成的無規(guī)共聚物[Macromolecules 1991, 24, 3050]。纖維素在離子液體中的溶解是已知的。本領(lǐng)域技術(shù)人員會(huì)認(rèn)識(shí)到，在任何給定溫度下溶解在特定離子液體中的纖維素的最大量取決于初始纖維素的聚合度(DP)和纖維素在溶解過程中的降解程度。在最廣義上，離子液體(IL)簡(jiǎn)單地是任何僅含離子的液體。因此，在高于800°C的溫度下熔融的熔鹽，如NaCl可以被歸類為離子液體。從實(shí)用角度看，術(shù)語離子液體現(xiàn)在用于在大約100°C以下熔融的有機(jī)鹽。盡管離子液體的陽離子在結(jié)構(gòu)上多種多樣，它們通常含有可轉(zhuǎn)化成季銨或鱗的氮或磷。通常，最有用的離子液體含有氮作為環(huán)結(jié)構(gòu)的一部分。這些陽離子的實(shí)例包括吡啶籍、噠嗪撤、嘧啶錯(cuò)、吡嗪鐵、咪唑鐵、吡唑鋝、_唑銷、三唑錯(cuò)、噻唑鐵、哌啶錯(cuò)、吡咯烷錯(cuò)、喹啉籍和異喹啉■。
權(quán)利要求
1.制造纖維素酯的方法，所述方法包括a)使纖維素與至少一種烷基磷酸四烷基銨接觸以形成纖維素溶液；b)使所述纖維素溶液與至少一種酰化劑在足以產(chǎn)生包含至少一種纖維素酯的?；w維素溶液的接觸溫度和接觸時(shí)間下接觸；c)使所述?；w維素溶液與至少一種非溶劑接觸以使所述纖維素酯沉淀，從而產(chǎn)生包含沉淀纖維素酯和所述烷基磷酸四烷基銨的纖維素酯漿料；d)從所述纖維素酯漿料中分離至少一部分所述沉淀纖維素酯以產(chǎn)生回收的纖維素酯和包含所述烷基磷酸四烷基銨的沉淀液。
2.根據(jù)權(quán)利要求1的制造纖維素酯的方法，其中所述?；瘎┦沁x自C1-C^1直鏈或支鏈烷基或芳基羧酸酐、羧酰鹵、雙烯酮和乙酰乙酸酯的至少一種。
3.根據(jù)權(quán)利要求1的制造纖維素酯的方法，其中所述羧酸酐是選自乙酸酐、丙酸酐、丁酸酐、異丁酸酐、戊酸酐、己酸酐、2-乙基己酸酐、壬酸酐、月桂酸酐、棕櫚酸酐、硬脂酸酐、苯甲酸酐、取代苯甲酸酐、鄰苯二甲酸酐和間苯二甲酸酐的至少一種。
4.根據(jù)權(quán)利要求1的制造纖維素酯的方法，其中所述羧酰鹵是選自乙酰鹵、丙酰鹵、丁酰釓己酰商、2-乙基己酰商、月桂酰釓棕櫚酰釓苯甲酰釓取代苯甲酰商和硬脂酰鹵的至少一種。
5.根據(jù)權(quán)利要求1的制造纖維素酯的方法，其中所述乙酰乙酸酯是選自乙酰乙酸甲酯、乙酰乙酸乙酯、乙酰乙酸丙酯、乙酰乙酸丁酯和乙酰乙酸叔丁酯的至少一種。
6.根據(jù)權(quán)利要求1的制造纖維素酯的方法，其中以一次加料將所述酰化劑添加到所述纖維素溶液中。
7.根據(jù)權(quán)利要求6的制造纖維素酯的方法，其中在所述一個(gè)加料期間添加大約0.1當(dāng)量至大約20當(dāng)量的酰化劑，其中當(dāng)量是每摩爾脫水葡萄糖的?；瘎┠枖?shù)。
8.根據(jù)權(quán)利要求1的制造纖維素酯的方法，其中分階段添加所述酰化劑。
9.根據(jù)權(quán)利要求8的制造纖維素酯的方法，其中將總共0.5當(dāng)量至大約20當(dāng)量的酰化劑添加到所述纖維素溶液中；且其中在一個(gè)加料期期間添加大約0. 1當(dāng)量至大約2當(dāng)量的?；瘎⒃谝粋€(gè)或多個(gè)不同加料期內(nèi)添加其余?；瘎?br> 10.根據(jù)權(quán)利要求1的制造纖維素酯的方法，其中所述非溶劑是C1-C8醇、水或其混合物。
11.根據(jù)權(quán)利要求1的制造纖維素酯的方法，其中從所述回收的纖維素酯中除去該纖維素酯漿料的至少50重量％的沉淀液。
12.根據(jù)權(quán)利要求1的制造纖維素酯的方法，進(jìn)一步包括a)用洗液洗滌所述回收的纖維素酯以產(chǎn)生洗過的纖維素酯。
13.根據(jù)權(quán)利要求12的制造纖維素酯的方法，其中所述洗液是非溶劑。
14.根據(jù)權(quán)利要求13的制造纖維素酯的方法，其中所述洗液包含非溶劑和漂白劑。
15.根據(jù)權(quán)利要求14的制造纖維素酯的方法，其中所述漂白劑是選自亞氯酸鹽、次鹵酸鹽、過氧化物、過酸、金屬、亞硫酸鈉類、過硼酸鹽、二氧化氯(ClO2)、氧和臭氧的至少一種。
16.根據(jù)權(quán)利要求1的制造纖維素酯的方法，進(jìn)一步包括a)干燥所述洗過的纖維素酯以產(chǎn)生干燥的纖維素酯產(chǎn)物。
17.根據(jù)權(quán)利要求1的制造纖維素酯的方法，進(jìn)一步包括a)從所述沉淀液中分離所述烷基磷酸四烷基銨以產(chǎn)生再循環(huán)的烷基磷酸四烷基銨。
18.根據(jù)權(quán)利要求17的制造纖維素酯的方法，進(jìn)一步包括通過至少一種液體/液體分離法從所述沉淀液中基本除去至少一種選自醇、水、殘留羧酸和助溶劑的化合物以產(chǎn)生所述再循環(huán)烷基磷酸四烷基銨。
19.根據(jù)權(quán)利要求18的制造纖維素酯的方法，進(jìn)一步包括通過液體/液體分離法從該沉淀液中僅除去一部分所述醇以產(chǎn)生分餾沉淀液；其中所述分餾沉淀液包含烷基磷酸四烷基銨、羧酸、醇和水。
20.根據(jù)權(quán)利要求19的制造纖維素酯的方法，進(jìn)一步包括a)通過使分餾沉淀液中存在的所述羧酸與所述醇反應(yīng)來將該分餾沉淀液中所含的至少一部分所述羧酸轉(zhuǎn)化成烷基酯，以產(chǎn)生改良的分餾沉淀液；b)從該分餾沉淀液中除去至少一種選自烷基酯、醇和水的化合物以產(chǎn)生所述再循環(huán)烷基磷酸四烷基銨。
全文摘要
本發(fā)明涉及包含纖維素和至少一種烷基磷酸四烷基銨的纖維素溶液和制造該纖維素溶液的方法。本發(fā)明的另一方面涉及由包含纖維素和至少一種烷基磷酸四烷基銨的纖維素溶液制成的成型制品。本發(fā)明的另一實(shí)施方案涉及包含由包含至少一種烷基磷酸四烷基銨的纖維素溶液制成的纖維素衍生物的組合物。本發(fā)明的另一實(shí)施方案涉及包含由包含纖維素和至少一種烷基磷酸四烷基銨的纖維素溶液制成的區(qū)域選擇性取代的纖維素酯的組合物。在本發(fā)明的另一實(shí)施方案中，本發(fā)明的纖維素酯用作液晶顯示器的保護(hù)和補(bǔ)償膜。
文檔編號(hào)C08B1/00GK102459349SQ200980159904
公開日2012年5月16日 申請(qǐng)日期2009年8月13日 優(yōu)先權(quán)日2009年4月15日
發(fā)明者M. 布查南 C., 古斯曼-莫拉爾斯 E., L. 布查南 N. 申請(qǐng)人:伊士曼化工公司