Как сшить шеллак.

[Arnau]

question shellac.doc

Вообще, я не химик по образованию, но так получилось, что мне нужно решить проблему по сшивке шеллака и исследовать его физико-механические свойства в сшитом состоянии: прочность, модуль упругости, предельные деформации, твердость и т.д. в зависимости от степени сшивки.

Где можно найти какую-нибудь информацию (книги, статьи) по сшивке природных смол, например, шеллака. Сшивающий агент и полученный продукт не должны быть токсичными, чтобы его можно было использовать, например, в косметической промышленности. Однако, одной из проблем шеллака - это отсутствие растворимости в часто используемых растворителях, таких как, например, кетоны и эфиры гликолей. Вообще, в каких растворителях можно растворять шеллак? Можно ли его сшивать в расплавленном виде? В одной из статей я нашел, что шеллак сшивается многофункциональными аминами или многофункциональными акрилатами (multifunctional acrylate under Michael addition conditions). Что это за условия.

 

Буду очень признателен за ваши ответы по теме. Спасибо!

[Гость derba]

http://www.cultinfo.ru/fulltext/1/001/008/123/617.htm

Он растворим в обычном спирте.

[aversun]

Шеллак полимеризуется при продолжительном нагреве до 100 –110°С, что приводит шеллак к потере способности плавиться и растворяться.

[Arnau]

Шеллак полимеризуется при продолжительном нагреве до 100 –110°С, что приводит шеллак к потере способности плавиться и растворяться.

Спасибо.

Я, правда,нашел, что его можно сшить многофункцианальными аминами или акрилатами, предварительно с получением ацетоуксусного шеллака. Кроме того,его можно сшивать гамма радиацией с добавкой акрилового мономера такого, как 2-hydroxyethyl methacrilate и др. в метаноле, потом обрабатывать гамма облучением,например, кобальтом 60.Как определить степень сшивки? Можно,например, инфракрасной спектрометрией, но по каким связям он сшивается, если эпоксид, то там понятно по эпокси группам, а как в случае шеллака?, что покажет спектроскопия?

С уважением,

Arnau

[Arnau]

Спасибо.

Я, правда,нашел, что его можно сшить многофункцианальными аминами или акрилатами, предварительно с получением ацетоуксусного шеллака. Кроме того,его можно сшивать гамма радиацией с добавкой акрилового мономера такого, как 2-hydroxyethyl methacrilate и др. в метаноле, потом обрабатывать гамма облучением,например, кобальтом 60.Как определить степень сшивки? Можно,например, инфракрасной спектрометрией, но по каким связям он сшивается, если эпоксид, то там понятно по эпокси группам, а как в случае шеллака?, что покажет спектроскопия?

С уважением,

Arnau

Шеллак представляет собой физическую смесь двух смол, вырабатываемых насекомыми. Эти смолы состоят из ряда алифатических полигидроксильных кислот, представленных в форме лактонов – внутренних циклических сложных эфиров, содержащие группировку — COO — в кольце; лактидов - циклических сложных эфиров a-гидроксикарбоновых кислот, содержащие две и более группировки —С(О)—О и внутренних эфиров, т.е. шеллак состоит из смеси из смеси эфиров. Основные компоненты шеллака включают алевритовую кислоту, шеллаковую кислоту ялариковую кислоты. Кроме того шеллак содержит воски, пигменты и водорастворимые субстанции. Однако он обладает макромолекулярными свойствами благодаря сильным водородным связям. Структурная форма шеллака выглядит так:

 

Исследования показали, что шеллак содержит приблизительно 67% углерода, 9% водорода и 23% кислорода. Шеллак растворяется в растворах содержащих спиртовые гидроксильные группы. Он также растворим в водных растворах щелочей или в ацетоне в присутствии полярных растворителей, однако нерастворим в воде, сложных эфирах, простых эфирах, углеродных и хлорированных растворах.

Механические свойства чистого и обработанного шеллака.

Чистые пленки шеллака изготовленные методом литья имеют прочность 1.86 МПа и удлинение при разрушении 4%. Ультрафиолетовое и гамма радиация изменяют механические характеристики. Обработка шеллака гамма радиацией при малых дозах облучения понижает механические характеристики, а при высоких дозах - повышает. Так при дозе облучения 0.5 kGy прочность пленки составила 1.3 МПа, а предельная деформация 4,8%; при облучении дозой 1 kGy прочность выросла до 3.7 МПа, а деформация уменьшилась до 3.2%.. При дальнейшем увеличении дозы облучения прочность и деформация монотонно падают. Понятно, что радиация повышает количество поперечных сшивок или разрыв цепей молекул. Поперечная сшивка повышает механические свойства такие как прочность, удлинение, твердость и температуру размягчения. Малые дозы радиации разрывают слабые молекулярные связи, в то время как при больших дозах разорванные связи могут сшиваться друг с другом, уплотняя сеточную структуру.

При дальнейшем повышении дозы облучения, прочность материала падает благодаря формированию чрезмерной трехразмерной структуры поперечной сшивки в зоне привитой сополимеризации, формирующей хрупкий тип материала.

Таким образом шеллак сшивается. Об этом свидетельствуют выше приведенные данные.

Вопрос разрывая какие связи может сшиваться шеллак?

 

Шеллак представляет собой физическую смесь двух смол, вырабатываемых насекомыми. Эти смолы состоят из ряда алифатических полигидроксильных кислот, представленных в форме лактонов – внутренних циклических сложных эфиров, содержащие группировку — COO — в кольце; лактидов - циклических сложных эфиров a-гидроксикарбоновых кислот, содержащие две и более группировки —С(О)—О и внутренних эфиров, т.е. шеллак состоит из смеси из смеси эфиров. Основные компоненты шеллака включают алевритовую кислоту, шеллаковую кислоту ялариковую кислоты. Кроме того шеллак содержит воски, пигменты и водорастворимые субстанции. Однако он обладает макромолекулярными свойствами благодаря сильным водородным связям. Структурная форма шеллака выглядит так:

 

Исследования показали, что шеллак содержит приблизительно 67% углерода, 9% водорода и 23% кислорода. Шеллак растворяется в растворах содержащих спиртовые гидроксильные группы. Он также растворим в водных растворах щелочей или в ацетоне в присутствии полярных растворителей, однако нерастворим в воде, сложных эфирах, простых эфирах, углеродных и хлорированных растворах.

Механические свойства чистого и обработанного шеллака.

Чистые пленки шеллака изготовленные методом литья имеют прочность 1.86 МПа и удлинение при разрушении 4%. Ультрафиолетовое и гамма радиация изменяют механические характеристики. Обработка шеллака гамма радиацией при малых дозах облучения понижает механические характеристики, а при высоких дозах - повышает. Так при дозе облучения 0.5 kGy прочность пленки составила 1.3 МПа, а предельная деформация 4,8%; при облучении дозой 1 kGy прочность выросла до 3.7 МПа, а деформация уменьшилась до 3.2%.. При дальнейшем увеличении дозы облучения прочность и деформация монотонно падают. Понятно, что радиация повышает количество поперечных сшивок или разрыв цепей молекул. Поперечная сшивка повышает механические свойства такие как прочность, удлинение, твердость и температуру размягчения. Малые дозы радиации разрывают слабые молекулярные связи, в то время как при больших дозах разорванные связи могут сшиваться друг с другом, уплотняя сеточную структуру.

При дальнейшем повышении дозы облучения, прочность материала падает благодаря формированию чрезмерной трехразмерной структуры поперечной сшивки в

 

зоне привитой сополимеризации, формирующей хрупкий тип материала.

Таким образом шеллак сшивается. Об этом свидетельствуют выше приведенные данные.

Вопрос разрывая какие связи может сшиваться шеллак?

Sellaka blog.doc