Эфиры целлюлозы представляют собой производные продукты природного материала целлюлозы (пульпы) и используются разнообразными способами в качестве добавок для улучшения различных продуктов. Например, этерифицированная целлюлоза может действовать в качестве вещества, задерживающего воду, уплотнителя вяжущего средства, в качестве защитного коллоида и стабилизатора, вещества, способствующего образованию суспензии, эмульсификатора и пленкообразующего агента.
Эфиры целлюлозы представляют собой продукты замещения гидроксильных групп целлюлозы остатками органических или неорганических кислот и спиртов. При этом в элементарном звене макромолекулы целлюлозы могут быть замещены все три гидроксила или только часть их — один или два.
Эфиры целлюлозы — производные целлюлозы общей формулы.
[C6H7О2(OH)3-х (ORx)]n (2.4).
где n — степень полимеризации;
х — число групп ОН, замещенных в одном звене макромолекулы целлюлозы (степень замещения — СЗ);
R — алкил, ацил или остаток минеральной кислоты.
Каждое звено макромолекулы содержит 3 группы ОН, которые способны вступать в реакции с образованием простых и сложных эфиров; в случае смешанных эфиров целлюлозы замещающие радикалы различны.
Свойства их зависят главным образом от числа n, степени замещения и типа заместителя R. Так, степень полимеризации (в среднем 150−500) значительно влияет преимущественно на прочностные и вязкостные свойства эфиров целлюлозы, обеспечивая их пригодность для переработки. Степень замещения определяет их физико-механические и химические свойства. Растворимость эфиров целлюлозы зависит от содержания и соотношения заместителей и свободных групп ОН. Вообще растворимость эфиров целлюлозы в органических растворителях возрастает с повышением температуры и уменьшается с увеличением молекулярной массы.
С увеличением в заместителе числа атомов С для всех эфиров целлюлозы уменьшаются влагопоглощение, температуры размягчения и плавления. Сложные эфиры термически нестабильны и обладают низкой химической стойкостью к действию кислот и щелочей. Простые эфиры устойчивы в кислотах и щелочах и выдерживают нагревание до сравнительно высоких температур, не разлагаясь и не выделяя свободных кислот, вызывающих коррозию металлов. Сложные и некоторые простые эфиры целлюлозы — хорошие диэлектрики.
В настоящее время эфиры целлюлозы и продукты на их основе выпускаются во всех промышленно развитых странах. К хорошо известным ацетатам, нитратам, ацетобутиратам и ацетопропионатам целлюлозы, а также этилцеллюлозе добавились такие продукты, как: МЦ, КМЦ, оксиэтилцианэтил-целлюлоза, оксиэтилцеллюлоза, оксипропилцеллюлоза. Указанные продукты применяются для специальных целей.
