硝酸纤维素

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  • 结构与计算化学

硝酸纤维素 基本信息

中文名称:
硝酸纤维素 
中文别名:
硝酸纤维素;
纤维素硝酸酯;
硝化纤维;
硝化棉;
火棉胶 
英文名称:
Nitrocellulose
英文别名:
Nitrocellulose;
Cellulose nitrate 
CAS No.:
9004-70-0
分 子 式:
C24H36N8O38
分 子 量:
1044.57000
精确分子量:
1044.11000
PSA:
657.62000
MDL:
MFCD00081525
风险术语:
 F,Xi,Xn,F+:;
分子结构式:
SDS:
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硝酸纤维素 制备方法及用途

制备方法

1.将胶棉(通常混称火棉)分散于乙醇和乙醚的混合液而制成。 2.以精制短棉绒或经过疏松干燥后的化学棉为原料,用硝酸、硫酸的混合酸进行酯化,使纤维素中的-OH基酯化成-ONO2的产物。 将粗甘草渣剪碎至0.5~1cm,放入高压锅中,按(1∶7)~(1∶10)(质量比)加入2%~5%的稀硝酸溶液。加热,在100~140℃下蒸煮0.5~1.5h。自然冷却至约40℃后,用清水洗至中性。将洗涤后的渣料与2%~6%氢氧化钠溶液[固∶液=(1∶7)~(1∶10)]在高压锅中蒸煮(120~180℃)1.5~2.5h。自然冷却至约40℃后,用清水洗至中性,晾干,备用,所得物即为用于化学反应的纤维素原料。将所得甘草渣纤维素原料剪碎,过筛(20目),放入装有混酸(硝酸和硫酸的混合物)和水的三口烧瓶中,在25~30℃下搅拌30min,用清水洗涤至中性,过滤。此处得到的是没有足够安定性能的粗品。将得到的粗品先用0.5%的稀硫酸酸煮30min,冷却后用清水洗涤至中性,接着再用0.1%的碳酸钠溶液碱煮30min,尔后用清水洗涤至中性。便得到经安定性处理的产物。

合成制备方法

1.将胶棉(通常混称火棉)分散于乙醇和乙醚的混合液而制成。

2.以精制短棉绒或经过疏松干燥后的化学棉为原料,用硝酸、硫酸的混合酸进行酯化,使纤维素中的-OH基酯化成-ONO2的产物。
将粗甘草渣剪碎至0.5~1cm,放入高压锅中,按(1∶7)~(1∶10)(质量比)加入2%~5%的稀硝酸溶液。加热,在100~140℃下蒸煮0.5~1.5h。自然冷却至约40℃后,用清水洗至中性。将洗涤后的渣料与2%~6%氢氧化钠溶液[固∶液=(1∶7)~(1∶10)]在高压锅中蒸煮(120~180℃)1.5~2.5h。自然冷却至约40℃后,用清水洗至中性,晾干,备用,所得物即为用于化学反应的纤维素原料。将所得甘草渣纤维素原料剪碎,过筛(20目),放入装有混酸(硝酸和硫酸的混合物)和水的三口烧瓶中,在25~30℃下搅拌30min,用清水洗涤至中性,过滤。此处得到的是没有足够安定性能的粗品。将得到的粗品先用0.5%的稀硫酸酸煮30min,冷却后用清水洗涤至中性,接着再用0.1%的碳酸钠溶液碱煮30min,尔后用清水洗涤至中性。便得到经安定性处理的产物。

用途简介

1.含氮量为10.7%~11.2%者,主要用于塑料工业制造赛璐珞。含氮量为11.2%~11.7%者,主要用于制造照相底片、X射线照相软片、眼镜架、包封瓶口套等。含氮量为11.8%~12.3%者,主要用于制造喷漆、人造革、胶黏剂、防锈漆、防水漆以及处理纸张防水、防潮等。含氮量为12.4%~13.0%者,主要用于制造无烟火药及其他烈性爆炸药物等。 2.主要用于配制溶剂型胶黏剂,粘接赛璐珞塑料制品和火药。也可用于配制火棉胶。根据含氮量的高低而有不同的用途。含氮量10.7%~11.2%的硝酸纤维素,用于制造赛璐珞,可用来制造乒乓球、牙刷柄、眼镜架及小玩具等;含氮量11.8%~12.2%的硝化棉,用于制造喷漆、清漆、防锈漆、人造革、医用胶棉、纸张防水涂层、铜粉调和料、金属防护涂层等;含氮量11.2%~11.3%的硝棉,用于制造封闭漆、玻璃涂层;含氮量10.5%~11.5%硝化棉,用于制造油墨、虫胶填充料、木材用硝酸纤维素等;含氮量在12.3%以上的硝化棉,用于制造胶质炸药、无烟火药、烟火及烈性爆炸物等。

用途

1.含氮量为10.7%~11.2%者,主要用于塑料工业制造赛璐珞。含氮量为11.2%~11.7%者,主要用于制造照相底片、X射线照相软片、眼镜架、包封瓶口套等。含氮量为11.8%~12.3%者,主要用于制造喷漆、人造革、胶黏剂、防锈漆、防水漆以及处理纸张防水、防潮等。含氮量为12.4%~13.0%者,主要用于制造无烟火药及其他烈性爆炸药物等。

2.主要用于配制溶剂型胶黏剂,粘接赛璐珞塑料制品和火药。也可用于配制火棉胶。根据含氮量的高低而有不同的用途。含氮量10.7%~11.2%的硝酸纤维素,用于制造赛璐珞,可用来制造乒乓球、牙刷柄、眼镜架及小玩具等;含氮量11.8%~12.2%的硝化棉,用于制造喷漆、清漆、防锈漆、人造革、医用胶棉、纸张防水涂层、铜粉调和料、金属防护涂层等;含氮量11.2%~11.3%的硝棉,用于制造封闭漆、玻璃涂层;含氮量10.5%~11.5%硝化棉,用于制造油墨、虫胶填充料、木材用硝酸纤维素等;含氮量在12.3%以上的硝化棉,用于制造胶质炸药、无烟火药、烟火及烈性爆炸物等。

硝酸纤维素 物化性质

外观与性状:
白色纤维
密度:
1.23 g/mL at 25ºC(lit.)
熔点:
160 - 170ºC (ignites)
沸点:
83ºC(lit.)
闪点:
-45ºC
存储条件/存储方法:
库房通风低温干燥,与氧化剂分开存放
稳定性相关:

按其含氮量的不同,溶解度也互有差异。含氮量大于125%者会发生爆炸,性质很不稳定。含水25%时较安全。在温度超过40℃时,能加速分解而发生自燃。含氮量小于125%者虽较稳定,但因受热或贮存过久,会逐渐分解而放出酸,也有自行发火燃烧或爆炸的危险。通常贮运时加入30%酒精或水为湿润剂,以增加稳定性。

其它信息:

1.       性状:为白色或微黄色絮绒状固体

硝酸纤维素 安全信息

包装等级:
II
风险类别:
1.1
海关代码:
5601229010
WGK_Germany:
1
德国有关水污染物质的分类清单
危险类别码:
11-36/38-1-10-67-66-22-19-12
安全说明:
23-33-29-16-9
RTECS号:
QW0970000
危险标志:
F,Xi,Xn,F+

硝酸纤维素 毒理性

毒理学数据:

急性毒性:大鼠经口LD50:>5  mg/kg;小鼠经口LD50:>5 gm/kg。

生态数据:

通常对水是不危害的,若无政府许可,勿将材料排入周围环境。

硝酸纤维素 MSDS

第一部分:化学品名称
化学品中文名称: 硝化棉;硝化纤维素
化学品英文名称: Nitrocellulose;Cellulose nitrate
中文俗名或商品名:  
Synonyms:  
CAS No.: 9004-70-0
分子式:  
分子量: 0
第二部分:成分/组成信息
             纯化学品   混合物
             化学品名称:硝化棉;硝化纤维素
有害物成分 含量 CAS No.
硝化棉 100 9004-70-0
第三部分:危险性概述
危险性类别: 第4.1类 易燃固体
侵入途径: 吸入
健康危害: 硝化棉本身对健康基本无害。
环境危害:  
燃爆危险: 本品易燃,具爆炸性
第四部分:急救措施
皮肤接触: 用流动清水冲洗。
眼睛接触: 用流动清水冲洗。
吸入: 脱离现场。
食入:  
第五部分:消防措施
危险特性: 暴露在空气中能自燃。遇明火、高热极易燃烧爆炸。与氧化剂和大多数有机胺接触能发生强烈反应,引起燃烧或爆炸。通常加乙醇、丙酮或水作润湿剂,润湿剂干燥后,容易发生火灾。
有害燃烧产物: 一氧化碳、二氧化碳、氮氧化物。
灭火方法及灭火剂: 雾状水、二氧化碳、泡沫。
消防员的个体防护: 消防人员须在有防爆掩蔽处操作。
禁止使用的灭火剂: 禁止用砂土压盖。
闪点(℃): 12.8
自燃温度(℃): 170
爆炸下限[%(V/V)]: 无资料
爆炸上限[%(V/V)]: 无资料
最小点火能(mJ):  
爆燃点:  
爆速:  
最大燃爆压力(MPa):  
建规火险分级:  
第六部分:泄漏应急处理
应急处理: 隔离泄漏污染区,周围设警告标志,建议应急处理人员戴好防毒面具,穿相应的工作服。切断火源。使用无火花工具收集于密闭容器中作好标记,等待处理或在保证安全情况下,就地焚烧。如大量泄漏,收集回收或无害处理后废弃。
第七部分:操作处置与储存
操作注意事项: 密闭操作,局部排风。操作人员必须经过专门培训,严格遵守操作规程。建议操作人员佩戴自吸过滤式防尘口罩,穿防静电工作服。远离火种、热源,工作场所严禁吸烟。使用防爆型的通风系统和设备。避免产生粉尘。避免与氧化剂接触。搬运时要轻装轻卸,防止包装及容器损坏。禁止震动、撞击和摩擦。配备相应品种和数量的消防器材及泄漏应急处理设备。倒空的容器可能残留有害物。
储存注意事项: 储存于阴凉、通风的库房。远离火种、热源。库温不超过25℃,相对湿度不超过80%。保持容器密封。应与氧化剂等分开存放,切忌混储。采用防爆型照明、通风设施。禁止使用易产生火花的机械设备和工具。储区应备有合适的材料收容泄漏物。
第八部分:接触控制/个体防护
最高容许浓度: 中国MAC:未制定标准苏联MAC:未制定标准美国TWA:未制定标准美国STEL:未制定标
监测方法:  
工程控制: 密闭操作,局部排风。
呼吸系统防护: 空气中浓度较高时,佩带防尘口罩。
眼睛防护: 戴安全防护眼镜。
身体防护: 穿工作服。
手防护: 必要时戴防护手套。
其他防护: 工作现场禁止吸烟、进食和饮水。工作后,淋浴更衣。注意个人清洁卫生。
第九部分:理化特性
外观与性状: 白色或微黄色,呈棉絮状或纤维状,无臭无味。
pH:  
熔点(℃): 160~170
沸点(℃): 无资料
相对密度(水=1): 1.66
相对蒸气密度(空气=1): 无资料
饱和蒸气压(kPa): 无资料
燃烧热(kJ/mol):  
临界温度(℃):  
临界压力(MPa): 爆速(m/s):6300(含氮13%)
辛醇/水分配系数的对数值:  
闪点(℃): 12.8
引燃温度(℃): 170
爆炸上限%(V/V): 无资料
爆炸下限%(V/V): 无资料
分子式:  
分子量: 0
蒸发速率:  
粘性:  
溶解性: 不溶于水,溶于酯、丙酮。
主要用途: 用于生产赛璐珞、影片、漆片、炸药等。
第十部分:稳定性和反应活性
稳定性: 在常温常压下 稳定
禁配物: 强氧化剂、胺类。
避免接触的条件: 受热。
聚合危害: 不能出现
分解产物: 一氧化碳、二氧化碳、氮氧化物。
第十一部分:毒理学资料
急性毒性:  
急性中毒:  
慢性中毒:  
亚急性和慢性毒性:  
刺激性:  
致敏性:  
致突变性:  
致畸性:  
致癌性:  
第十二部分:生态学资料
生态毒理毒性:  
生物降解性:  
非生物降解性:  
生物富集或生物积累性:  
第十三部分:废弃处置
废弃物性质:  
废弃处置方法: 处置前应参阅国家和地方有关法规。建议用焚烧法处置。焚烧炉排出的氮氧化物通过洗涤器除去。
废弃注意事项:  
第十四部分:运输信息
 
 
危险货物编号: 41031
UN编号: 2556
包装标志:  
包装类别:  
包装方法:  
运输注意事项: 铁路运输时须报铁路局进行试运,试运期为两年。试运结束后,写出试运报告,报铁道部正式公布运输条件。运输时运输车辆应配备相应品种和数量的消防器材及泄漏应急处理设备。装运本品的车辆排气管须有阻火装置。运输过程中要确保容器不泄漏、不倒塌、不坠落、不损坏。严禁与氧化剂等混装混运。运输途中应防曝晒、雨淋,防高温。中途停留时应远离火种、热源。车辆运输完毕应进行彻底清扫。铁路运输时要禁止溜放
RETCS号:  
IMDG规则页码:  
第十五部分:法规信息
国内化学品安全管理法规: 化学危险物品安全管理条例 (1987年2月17日国务院发布),化学危险物品安全管理条例实施细则 (化劳发[1992] 677号),工作场所安全使用化学品规定 ([1996]劳部发423号)等法规,针对化学危险品的安全使用、生产、储存、运输、装卸等方面均作了相应规定;常用危险化学品的分类及标志 (GB 13690-92)将该物质划为第4.1 类易燃固体。
国际化学品安全管理法规:  
第十六部分:其他信息
参考文献: 1.周国泰,化学危险品安全技术全书,化学工业出版社,1997 2.国家环保局有毒化学品管理办公室、北京化工研究院合编,化学品毒性法规环境数据手册,中国环境科学出版社.1992 3.Canadian Centre for Occupational Health and Safety,CHEMINFO Database.1998 4.Canadian Centre for Occupational Health and Safety, RTECS Database, 1989
填表时间: 年月日
填表部门:  
数据审核单位:  
修改说明:  
其他信息: 2
MSDS修改日期: 年月日

硝酸纤维素 分子结构与计算化学数据

计算化学数据

1.疏水参数计算参考值(XlogP):无

2.氢键供体数量:8

3.氢键受体数量:38

4.可旋转化学键数量:16

5.互变异构体数量:无

6.拓扑分子极性表面积658

7.重原子数量:70

8.表面电荷:0

9.复杂度:1560

10.同位素原子数量:0

11.确定原子立构中心数量:0

12.不确定原子立构中心数量:20

13.确定化学键立构中心数量:0

14.不确定化学键立构中心数量:0

15.共价键单元数量:2

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