Herstellung und eigenschaften von cellulosebenzoat

Abstract

Cellulosebenzoate mit Substitutionsgraden von 2,8–2,9 wurden in einer einstufigen Reaktion durch Umsetzung von Cellulose mit Benzoylchlorid in Gegenwart von Pyridin als Base hergestellt. Die Molekulargewichte der Cellulosebenzoate lagen zwischen 140000 und 100000; die mittels DSC gemessene Glastemperatur Tg betrug 155°C, die Schmelztemperatur TS 274°C. Die Ester sind gut loslich in organischen Losungsmitteln wie N,N-Dimethylformamid, Chloroform und Dichlormethan und besitzen ferner eine gute thermische Bestandigkeit bis ca. 250°C. Filme und nacharbeitbare Preslinge aus Cellulosebenzoat lassen sich aufgrund der hohen Sprodigkeit nur durch Zumischen eines Weichmachers (Diethylphthalat) herstellen. Dabei bleibt das hart-sprode Verhalten, wie Zug-Dehnungs-Versuche und Schlagzahigkeitsmessungen zeigten, bis zu einem Weichmacheranteil von 20 Gew.-% bestehen. Cellulose benzoates with degrees of substitution between 2.8 and 2.9 were synthesized in a one-step reaction of cellulose with benzoyl chloride in presence of pyridine as base. Their molecular weights were in the range 140000–100000; the glass transition temperature and the melting temperature were 155 and 274°C, respectively. The esters are readily soluble in organic solvents such as N,N-dimethyl formamide, chloroform and dichloromethane and show good thermal resistance up to 250°C. Because of the brittle character of cellulose benzoate, plasticizer (diethyl phthalate) must be added for the fabrication of films and workable, moulded parts. As shown by stress-strain and impact measurements, the hard and brittle character is retained for plasticizer contents up to 20 wt.-%.