Нитраты целлюлозы (нитроцеллюлоза)

Нитраты целлюлозы, нитроцеллюлоза -азотнокислые сложные эфиры целлюлозы общей формулы [СбН7О2(ОН)3-х (ONO2) x] n, где х может меняться от 1 до 3; белая волокнистая рыхлая масса, очень напоминающая целлюлозу. Важнейшая характеристика Нитраты целлюлозы — степень замещения или содержание азота, в значительной степени определяющие физико-механические, химические и технологические свойства этого полимера. Практическое применение имеют следующие основные виды Нитраты целлюлозы (в скобках указано содержание азота): коллоксилин (10,7—12,2%), пироксилин № 2 (12,2—12,5%) и пироксилин № 1 (13,0—13,5%); известен также особый вид Нитраты целлюлозы, открытый Д. И. Менделеевым и названный им пироколлодием (12,4%). Плотность Нитраты целлюлозы 1,58—1,65 г/см2, средняя степень полимеризации коллоксилина 150—600 (молярная масса 37 500—150 000), пироксилинов 1000—2000 (молекулярная масса 250 000—500 000). Растворимость Нитраты целлюлозы зависит от содержания азота; растворителем для всех служит ацетон; Нитраты целлюлозы нерастворимы в воде и неполярных растворителях (например, в бензоле, четырёххлористом углероде, бензине); они не стойки к действию кислот и щелочей; разбавленные минеральные кислоты вызывают медленный гидролиз, а щелочи омыляют и разрушают их. Нитраты целлюлозы обладают низкой атмосферои термостойкостью. При нагревании они начинают разлагаться уже при 40—60 °С, причём скорость разложения быстро возрастает с повышением температуры. При быстром нагревании распад Нитраты целлюлозы может закончиться вспышкой и взрывом. Введение в Нитраты целлюлозы стабилизаторов (дифениламина, производных мочевины) позволяет повысить их стойкость.

Нитраты целлюлозы получают нитрованием разрыхлённой и высушенной целлюлозы нитрующей смесью. Полученный продукт многократно промывают водой, раствором соды, опять водой и, если необходимо, обезвоживают (например, этиловым спиртом). Товарный продукт хранят с содержанием 20—40% воды или спирта.

Назначение Нитраты целлюлозы определяется содержанием в них азота. Коллоксилин применяют для производства целлулоида, пластмасс (этролов), в небольших количествах для кинои фотоплёнки, для получения нитролаков, нитроклеев и нитроэмалей. Пироксилины применяют для получения бездымного пороха, динамитов и др. взрывчатых веществ. Основной недостаток Нитраты целлюлозы — горючесть, поэтому они вытесняются ацетатами целлюлозы и синтетическими полимерами.

Нитраты целлюлозы — одни из первых полимерных материалов, впервые полученные французским химиком А. Браконно в 1832.