New gradient siloxane copolymers

• Autorzy: Cypryk M. , Delczyk B.

Warianty tytułu

PL

Nowe siloksanowe kopolimery gradientowe

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

Anionic ring opening polymerisation of cyclotrisiloxanes allows to synthesise well-defined polysiloxanes. Experimental evidence for the selectivity of polymerisation and for the possibility of controlling the structure and functional group distribution in polysiloxanes obtaining by this method is provided. Siloxane copolymers of controlled gradient distribution of units along the chain may be obtained in this way. Kinetic studies of copolymerisation in combination with computer simulation make possible designing a copolymer structure. Thermal and dynamic mechanical studies confirm that properties of gradient copolysiloxanes are different from those of block copolymers of the same molecular weight and cumulative composition.

PL

Kopolimery gradientowe stanowią nową klasę polimerów o składzie zmieniającym się stopniowo wzdłuż łańcucha (rys. 1). W wyniku gradientowego rozkładu merów oddziaływania międzycząsteczkowe zmieniają się tu w sposób ciągły wzdłuż łańcucha, co odróżnia te kopolimery od innych kopolimerów, np. blokowych, lub bezładnych. Ta specyficzna cecha kopolimerów gradientowych powinna spowodować ich unikatowe własności termiczne i mechaniczne. Tego rodzaju siloksanowe kopolimery otrzymano w wyniku kontrolowanej anionowej kopolimeryzacji z otwarciem pierścienia heksametylocyklotrisiloksanu z cyklotrisiloksanami zawierającymi grupy funkcyjne przy atomach krzemu. Anionowa polimeryzacja cyklotrisiloksanów ma cechy polimeryzacji żyjącej i pozwala na kontrolę procesu oraz ciężarów cząsteczkowych i struktury otrzymanych polimerów (schemat A). Pokazano możliwości modyfikacji grup funkcyjnych w łańcuchu (schematy B i C) oraz możliwości kontroli ich rozkładu wzdłuż łańcucha. Przedstawiono wyniki własnych badań kinetycznych kopolimeryzacji mających na celu wyznaczenia współczynników reaktywności komonomerów (rys. 2 i 3), co stwarza możliwość projektowania i przewidywania struktur kopolimerów. Pokazano przykłady modyfikowania chwilowego składu kopolimerów siloksanowych otrzymanych metodą kopolimeryzacji równoczesnej oraz kopolimeryzacji z ciągłym dodawaniem jednego z monomerów do mieszaniny polimeryzacyjnej (rys. 3, 5 i 6). Przedstawiono również wstępne wyniki badań niektórych właściwości omawianych kopolimerów (rys. 7).

Słowa kluczowe

EN

cyclotrisiloxanes; anionic ring opening polymerization; kinetics; gradient copolysiloxanes

PL

cyklotrisiloksany; anionowa polimeryzacja z otwarciem pierścienia; kinetyka; gradientowe kopolisiloksany

• Wydawca: Sieć Badawcza Łukasiewicz – Instytut Chemii Przemysłowej
• Czasopismo: Polimery
• Rocznik: 2006
• Tom: T. 51, nr 7-8
• Strony: 499--506
• Opis fizyczny: Bibliogr. 35 poz.

Twórcy

autor

Cypryk M.

autor

Delczyk B.

• Centre of Molecular and Macromolecular Studies, Polish Academy of Sciences, ul. Sienkiewicza 112, 90-363 Łódź,

Bibliografia

• 1. Matyjaszewski K., Ziegler M. J., Arehart S. V., Greszta D., Pakuła T.: J. Phys. Org, Chem, 2000,13, 775.
• 2. Pakuła T,, Matyjaszewski K,: Macromol. Theory Simul, 1996,5,987.
• 3. Aksimentiev A., Holyst R.: J. Chem. Phys, 1999,111, 2329.
• 4. Shulł K. R.; Macromolecules 2002, 35, 8631.
• 5. Odian G,: "Principles of polymerization", 3rd Ed., J. Wiley & Sons, New York 1991, p. 454.
• 6. Ishizu K., Sunahara K., Asai S.; Polymer 1998, 39, 953.
• 7. Sardelis K., Michels H. J., Allen G.: Polymer 1987, 28, 244.
• 8. Yu G-E., Mistry D., Ludhera S., Heatley R, Attwood D., Booth C.: J. Chem. Soc. Faraday Trans, l 1997, 93, 3383.
• 9. Knopf R. J., Hoy K. L.: Pat. USA 4 195 167 (1980).
• 10. Lu J., Kamigaito M., Sawamoto M., Higashimura T., Deng Y. X.: Macromolecules 1997,30,27.
• 11. Bailey E. R, Dohlen W. C., Matzner M., Young R. H., Robeson L. M.: Pat. USA 4 065 520 (1977).
• 12. Matyjaszewski K., Xia J.: Chem. Rev. 2001,101,2921.
• 13. Dettmer C. M., Gray M. K., Torkelson J. M., Nguyen S. T.: Macromolecules 2004, 37,5504.
• 14. Gray M. K., Zhou H., Nguyen S. T., Torkelson J. M.: Macromolecules 2004,37,5586.
• 15. Matyjaszewski K., Davis K. A.: Adv. Polym. Sci. 2002, 159,1.
• 16. Mignard E., Leblanc T., Bertin D., Guerret O., Reed W. R: Macromolecules 2004,37, 966.
• 17. Lee H., Matyjaszewski K., Yu S., Sheiko S. S.: Macromolecules 2005,38, 8264.
• 18. Charleux B., Nicolas J., Guerret O.: Macromolecules 2005,38,5485.
• 19. Min K., Li M., Matyjaszewski K.: J. Polym. Sci. A 2005,43,3616.
• 20. Scherer M., Bollinger J. M., Souchik J.: Pat. USA 6 403 745 (2002).
• 21. "Silicon-Containing Polymers" (eds. Jones R. G., Ando W., Chojnowski J.), Kluwer Academic Publ, Dordrecht 2000.
• 22. Kennan J. J.: "Siloxane Copolymers", in "Siloxane Polymers" (eds. Clarson S. J., Semlyen A. S.), PTR Prentice Hali, Englewood Cliffs 1993, p. 81.
• 23. Chojnowski J., Cypryk M., Portuniak W., Rózga-Wijas K., Ścibiorek M.: Polymer 2002,43,1993.
• 24. Chojnowski J., Cypryk M., Portuniak W., Ścibiorek M., Rózga-Wijas K.: Macromolecules 2003,36,3890.
• 25. Chojnowski J., Cypryk M., Fortuniak W., Kaźmierski K., Rózga-Wijas K., Ścibiorek M.: "Controlled Synthesis of All-Siloxane Functionalized Architectures by Ring-Opening Polymerization", ACS Symp. Ser. 2003, 838,12.
• 26. Rózga-Wijas K., Chojnowski J., Zundel T., Boileau S.: Macromolecules 1996, 29,2711.
• 27. Rózga-Wijas K., Chojnowski J., Boileau S.: J. Polym. Sci A 1997,35,879.
• 28. Marciniec B., Guliński J., Urbaniak W., Kornetka Z. W.: "Comprehensive Handbook on Hydrosilylation" (ed. Marciniec B.) Pergamon Press, Oxford 1992.
• 29. Ojima L: "The hydrosilylation reaction" in "The Chemistry of Organic Silicon Compounds" (eds Patai S., Rappaport Z.), Wiley, New York 1989, p. 1479.
• 30. Deschler U., Kleinschmit R, Panster R: Angew. Chem. Int. Ed. Engl. 1986,25,236.
• 31. Paulasaari J. K., Weber W. R: Macromolecules 1999,32, 6574.
• 32. KelenT.,Tudos F.:Macromol. Sci.-Chem. 1975, A9,1.
• 33. Cypryk M., Delczyk B.: in preparation.
• 34. Dynamic mechanical measurements for D3-F3 co-polymers were carried out by the late prof. Tadeusz Pakuła at Max-Planck Institute, Mainz, Germany.
• 35. Rózga-Wijas K., Chojnowski J., Fortuniak W., Ścibiorek M., Michalska Z., Rogalski Ł.: J. Mater. Chem. 2003,13,2301.