Influence of 2,4,6-trimethylphenol on the yield of synthesis and properties of poly(phenylene oxide)

• Autorzy: Firlik S. , Wielgosz Z. , Pawlowski S. , Tokarz L. , Stasinski J. , Suwala K.

Warianty tytułu

PL

Wpływ 2,4,6-trimetylofenolu na wydajność syntezy i właściwości poli(tlenku fenylenu)

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

The influence of 2,4,6-trimethylphenol (2,4,6-TMP) — a by-product of 2,6-dimethylphenol (2,6-DMP) preparation — on the process of poly(phenylene oxide) (PPO) synthesis is presented. Synthesis of the polymer was carried out with solution and precipitation method. 2,4,6-TMP was used in the amount up to 2.2 wt % in both processes. The molecular weights (M_n and M_w) and the dispersity (Đ) of the polymers obtained were determined by gel permeation chromatography (GPC). Thermal properties using (DSC, TGA), and the mass melt flow rate (MFR) were also determined. In contrast to the precipitation method, it was found that 2,4,6-TMP had a strong effect on properties of PPO obtained by solution polymerization. Addition of 2,4,6-TMP to the monomer solution caused a decrease in molecular weight of polymers. A change of Đ value and thermal properties were also noticed. An addition of 2,4,6-TMP up to 2.2 wt % to the reaction in the solution polymerization caused increase in MFR, whereas alcohol used in the precipitation polymerization of 2,6-DMP strongly determined properties of the polymer obtained.

PL

W artykule zaprezentowano otrzymywanie poli(tlenku fenylenu) (PPO) metodą polimeryzacji utleniającej 2,6-dimetylofenolu (2,6-DMP) z dodatkiem 2,4,6-trimetylofenolu (2,4,6-TMP). 2,4,6-TMP jest jednym z głównych zanieczyszczeń 2,6-DMP i powstaje podczas jego syntezy, jako wynik dalszego metylowania. W artykule przedstawiono wpływ 2,4,6-TMP (w ilości do 2,2 % mas.) na właściwości PPO i wydajność syntezy prowadzonej dwiema metodami: rozpuszczalnikową (w toluenie) i strąceniową (w mieszaninie 64,8 % obj. toluenu i 35,2 % obj. etanolu). Ciężary cząsteczkowe (M_n and M_w) i współczynnik polidyspersyjności (Đ) otrzymanych polimerów wyznaczano za pomocą chromatografii żelowej (GPC). Właściwości termiczne PPO badano metodami analizy termicznej (TGA i DSC), a ponadto wyznaczano również masowy wskaźnik szybkości płynięcia (MFR). Wpływ obecności 2,4,6-TMP na produkt reakcji był znacznie większy w przypadku zastosowania polimeryzacji rozpuszczalnikowej niż w przypadku metody strąceniowej. Zaobserwowano wówczas zmniejszenie wydajności z 90 do 85 %, zmniejszenie M_w z 7,04 ∙ 10⁴ do 2,07 ∙ 10⁴, czemu towarzyszył wzrost wartości MFR od nieoznaczalnie małego do 1,51 g/10 min oraz wzrost wartości Đ z 2,4 do 4,5. W przypadku metody strąceniowej uzyskano wydajność wahającą się w granicach 91,3—94,2 %, a ze wzrostem zawartości 2,4,6-TMP Mw polimeru zmniejszał się z 4,69 ∙ 10⁴ do 3,76 ∙ 10⁴, wartość Đ wzrastała z 2,3 do 3,7, a MFR z 0,19 do 0,63.

Słowa kluczowe

EN

poly(phenylene oxide); poly(2,6-dimethyl-1,4-phenylene ether); oxidative polymerization; 2,6-dimethylphenol; 2,4,6-trimethylphenol

PL

poli(tlenek fenylenu); polieter(2,6-dimetylo-1,4-fenylenowy); polimeryzacja utleniająca; 2,6-dimetylofenol; 2,4,6-trimetylofenol

• Wydawca: Sieć Badawcza Łukasiewicz – Instytut Chemii Przemysłowej
• Czasopismo: Polimery
• Rocznik: 2014
• Tom: T. 59, nr 3
• Strony: 201--206
• Opis fizyczny: Bibliogr. 24 poz., rys., wykr.

Twórcy

autor

Firlik S.

• Industrial Chemistry Research Institute, Rydygiera 8 Street, 01-793 Warsaw, Poland.

autor

Wielgosz Z.

• Industrial Chemistry Research Institute, Rydygiera 8 Street, 01-793 Warsaw, Poland.

autor

Pawlowski S.

• Industrial Chemistry Research Institute, Rydygiera 8 Street, 01-793 Warsaw, Poland.

autor

Tokarz L.

• Industrial Chemistry Research Institute, Rydygiera 8 Street, 01-793 Warsaw, Poland.

autor

Stasinski J.

• Industrial Chemistry Research Institute, Rydygiera 8 Street, 01-793 Warsaw, Poland.

autor

Suwala K.

• Industrial Chemistry Research Institute, Rydygiera 8 Street, 01-793 Warsaw, Poland.

Bibliografia

• [1] Gamez P., Van Dijk J.A.P.P., Driessen W. L., Challa G., Reedijk J.: Adv. Synth. Catal. 2002, 344, 890, http://dx.doi.org/
• [2] Higashimura H., Kubota M., Shiga A., Kodera M, Uyama H., Kobayashi S.: J. Mol. Catal. A: Chem. 2000, 161, 233, http://dx.doi.org/10.1016/S1381-1169(00)00314-9
• [3] Aubel P.G., Khokhar S.S., DriessenW.L., Challa G., Reedijk J.: J. Mol. Catal. A: Chem. 2001, 175, 27, http://dx.doi.org/10.1016/S1381-1169(01)00212-6
• [4] Baesjou P., DriessenW.L., Challa G., Reedijk J.: J. Mol. Catal. A: Chem. 1996, 110, 195, http://dx.doi.org/10.1016/1381-1169(96)00065-9
• [5] Fukuhara T., Shibasaki Y., Ando S., Ueda M.: Polymer 2004, 45, 843, http://dx.doi.org/10.1016%2Fj.polymer.2003.11.025
• [6] Penczek I., Biały J.: Polimery 1975, 20, 236.
• [7] Pol. Pat. 125 116 (1985).
• [8] Kuo-Tseng L.: Polym. Bull. 1995, 34, 419, http://dx.doi.org/10.1007%2FBF00306235
• [9] Krijgsman J., Feijen J., Gaymans R. J.: Polymer 2004, 45, 4677, http://dx.doi.org/10.1016/j.polymer.2004.04.038
• [10] Jayakannan M., Smitha T.R.: Eur. Polym. J. 2004, 40, 1169, http://dx.doi.org/10.1016/j.eurpolymj.2003.12.019
• [11] Gamez P., Simons Ch., Arom´I G., DriessenW.L., Challa G., Reedijk J.: Applied Catalysis A: General 2001, 214, 187, http://dx.doi.org/10.1016/S0926-860X(01)00484-7
• [12] Hay A.S.: Adv. Polymer Sci. 1967, 4, 496, http://dx.doi.org/10.1007/BFb0051093
• [13] Baesjou P.J., Driessen W.L., Challa G., Reedijk J.: J. Mol. Catal. A: Chem. 1998, 135, 273, http://dx.doi.org/10.1016/S1381-1169(98)00007-7
• [14] Al Andis N.M.: J. Chem. 2013, 2013, Article ID 856928, http://dx.doi.org/10.1155/2013/856928
• [15]Wang H., ZhangW., Shentu B., Gu C.,Weng Z.: J. Appl. Polym. Sci. 2012, 125, 3730, http://dx.doi.org/10.1002/app.36484
• [16] Kim N.C., Kim Y.T., Nam S.W., Jeon B.S., Kim Y.J.: Polym. Bull. 2012, published online, http://dx.doi.org/10.1007/s00289-012-0816-9
• [17] Pat. USA 6 399 838 (2002).
• [18] Pat. USA 6 291 724 (2001).
• [19] Pat. USA 3 901 947 (1975).
• [20] Pat. USA 4 546 093 (1985).
• [21] Pol. Pat. 169 794 (1993).
• [22] Biały J.: Polimery 1969, 14, 481.
• [23] Boldron C., Gamez P., Tooke D.T., Spek A.L., Reedijk J.: Angew. Chem. Int. Ed. 2005, 44, 3585, http://dx.doi.org/10.1002/anie.200462946
• [24] Gupta S., van Dijk J.A.P.P., Gamez P., Challa G., Reedijk J.:Appl. Catal. A: General 2007, 319, 163, http://dx.doi.org/10.1016/j.apcata.2006.11.030