에틸셀룰로스

white to slightly yellowish powder

Ethyl celluloses are low density polymers (1070–1180 kg.m–3) with solubilities depending on the degree of ethylation; usually commercial grade contains 44–48% ethoxyl functional groups. Solid masses of ethylcellulose exhibit low absorption of moisture, excellent dimensional stability and low temperature toughness and impact resistance. Chemically they are less resistant towards acids than cellulose esters but much more resistant to alkalis. They can be processed by injection molding. Because ethylcellulose is soluble in a wide variety of solvents, it provides a wide variety of varnish formulations. Benzylcelluloses yield plastics with excellent dielectric properties and chemical stability.

Ethyl cellulose is prepared by reacting cellulose with caustic to form caustic cellulose, which is then reacted with chloroethane to form ethyl cellulose. Plasticgrade material contains 44-48% ethoxyl. Although not as resistant as cellulose esters to acids, it is much more resistant to bases. An outstanding feature is its toughness at low temperatures.

생산 방법Ethylcellulose is prepared by treating purified cellulose (sourced from chemical-grade cotton linters and wood pulp) with an alkaline solution, followed by ethylation of the alkali cellulose with chloroethane as shown below, where R represents the cellulose radical: RONa + C2H5Cl→ROC2H5+NaCl The manner in which the ethyl group is added to cellulose can be described by the degree of substitution (DS). The DS designates the average number of hydroxyl positions on the anhydroglucose unit that have been reacted with ethyl chloride. Since each anhydroglucose unit of the cellulose molecule has three hydroxyl groups, the maximum value for DS is three.

순도시험(1) 비소 : 이 품목을 비소시험법에 따라 시험할 때, 그 양은 4.0ppm 이하이어야 한다. (2) 납 : 이 품목 5.0g을 취하여 원자흡광광도법 또는 유도결합플라즈마발광광도법에 따라 시험할 때, 그 양은 2.0ppm 이하이어야 한다. (3) 카드뮴 : 이 품목 5.0g을 취하여 원자흡광광도법 또는 유도결합플라즈마발광광도법에 따라 시험할 때, 그 양은 1.0ppm 이하이어야 한다. (4) 수은 : 이 품목을 수은시험법에 따라 시험할 때, 그 양은 1.0ppm 이하이어야 한다. (5) 점도 : 점도의 표시가 10cps 이하의 것은 표시량의 80.0～120.0%, 10cps 이상인 것은 표시량의 90.0～110.0%이다. 에톡실기 46～48% 이하 함유하는 에틸셀룰로스는 톨루엔․에탄올의 혼액(60 : 40)을 용매로 준비하고, 에톡실기 46～48% 이상을 함유하는 에틸셀룰로스는 톨루엔․에탄올의 혼액(80 : 20)을 용매로 준비하여 다음과 같이 시험한다. 이 품목 5.0g을 취하여 미리 105℃에서 2시간 동안 건조한 다음 정확한 무게를 측정하고 상기에 적합한 용매 95±0.5g과 함께 병에 넣어 완전히 녹을 때까지 흔들고 25±0.1℃에서 점도를 측정한다.

확인시험(1) 이 품목은 물, 프로판-1,2-디올과 글리세롤에는 녹지 않지만 다음의 에톡실기 함량에 따라 유기용매의 다양한 비율에 녹는다. 에틸셀룰로스의 함량이 에톡실기의 46～48% 이하이면 방향족탄화수소 에탄올혼합물, 초산메틸, 클로로포름 또는 테트라히드로푸란(tetrahydrofuran)에 녹으며, 에틸셀룰로스의 함량이 에톡실기의 46～48% 또는 그 이상이면 에탄올, 메탄올, 톨루엔, 클로로포름 또는 초산에틸에 녹는다. (2) 이 품목 5g을 톨루엔․에탄올의 혼액(80 : 20) 95g에 녹이면 징명하고 안정한 엷은 황색의 액이 생긴다. 유리접시에 이 액 소량을 취하여 증발시키면 두껍고 부서지지 않는 가연성의 투명한 막이 남는다.

정량법이 품목 약 50mg을 정밀히 달아 분해병(5mL 내압무게 유리병)에 넣고 아디프산 65mg, 내부표준용액 2.0mL및 요오드화수소 2.0mL를 넣어 마개를 하고 그 무게를 정밀히 단다. 분해병을 30초간 흔들어 섞고 가열기를 사용하여 150℃, 20분간 가열한 다음 조심스럽게 흔들어 섞고 다시 40분간 가열한 후 45분간 식힌 다음 그 무게를 정밀히 달고 감량이 10mg 이하 것의 상층을 시험용액으로 한다. 따로 아디프산 65mg, 내부표준용액 2.0mL, 요오드화수소산 2.0mL를 분해병에 취하여 마개를 하고 그 무게를 정밀히 달고 요오드화에틸 15μL를 넣고 무게를 정밀히 단다. 분해병을 30초간 흔들어 섞은 다음 상층을 표준용액으로 한다. 시험용액과 표준용액 1μL를 각각 가스크로마토그래피에 주입하고 다음식에 따라 에톡실기의 함량(%)을 구한다.WSa : 표준용액 중의 요오드화에틸의 양(mg)QSa : 표준용액 중 내부표준물질의 피크면적에 대한 요오드화에틸의 피크면적비QTa : 시험용액 중 내부표준물질의 피크면적에 대한 요오드화에틸의 피크면적비 조작조건 칼 럼 : 가스크로마토그래피용 규조토(Chromosorb WHP 또는 이와 동등한 것)에 10% 메틸실리콘오일을 입힌 것 또는 이와 동등한 것 검 출 기 : 열전도도검출기(TCD) 또는 수소염이온화검출기(FID) 주입구온도 : 200℃ 칼럼온도 : 50℃ 검출기온도 : 200℃ 캐리어가스 : 헬륨 또는 질소 내부표준용액 : 톨루엔 0.25g을 정밀히 달아 ο-크실렌을 가하여 50mL로 한다.