Poliwinyloamina źródłem nowych możliwości rozwoju polimerów hydrofilowych

• Autorzy: Bortel E. , Witek E. , Kochanowski A. , Pazdro M.

Warianty tytułu

EN

Polyvinylamine - a base for new routes in hydrophilic polymers development

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

Przedstawiono przegląd wieloletnich badań poświęconych opracowaniu korzystnej pod względem możliwości wdrożenia do produkcji przemysłowej metody otrzymywania prekursora poliwinyloaminy (PVAm). Dopiero niespełna kilka lat temu koncern BASF wdrożył produkcję poli(N-winyloformamidu) (PNVF) z łatwo polimeryzującego N-winyloformamidu (NVF). Z PNVF w wyniku prowadzonej w łagodnych warunkach hydrolizy powstaje PVAm [równanie (4)] dostępna już na rynku handlowym, podobnie jak NVF i PNVK. Omówiono wyniki prac własnych dotyczących badania struktury NVF. Badania metodą 13C NMR pozwoliły na wyjaśnienie przyczyn większej reaktywności tego monomeru niż izomerycznego w stosunku do niego akryloamidu. Stwierdzono, że hydrolizie PNVF prowadzonej w środowisku zarówno kwasowym, jak i zasadowym towarzyszy nieopisane dotychczas wydzielanie amoniaku oraz związane z tym pojawienie się w PVAm pewnej ilości ugrupowań g-laktamowych [równanie (5)]. Obecność w PVAm grup NH2 związanych bezpośrednio z łańcuchem głównym stwarza rozmaite możliwości ich funkcjonalizowania (schemat A). Słabą rozpuszczalność w rozpuszczalnikach organicznych, stanowiącą wadę PVAm, można przezwyciężyć dzięki prowadzeniu polireakcji, a następnie reakcji modyfikujących, w mikroemulsjach. Jako przykład takiego postępowania podano polimeryzację metakryloamidu w mikroemulsji z następującym po niej sieciowaniem za pomocą aldehydu glutarowego [reakcja (6)]. Polimeryzacja NVF w mikroemulsji jest przedmiotem odrębnej pracy autorów.

EN

A review of a many-year-long research on the method of preparation of polyvinylamine (PVAm) precursor suitable for implementation into industry has been presented. Just a few years ago BASF introduced the production of poly(N-vinylformamide) (PNVF) from easily polymerizing N-vinylformamide (NVF). PNVF hydrolysis in mild conditions leads to PVAm [equation (4)], which is now available on the market as well as NVF, and PNVF. The results of own research concerning NVF structure investigation were discussed. 13C NMR investigations let explain the higher reactivity of this monomer than of isomeric acrylamide. It was also found that PNVF hydrolysis in both acidic or basic environment was accompanied with ammonia evolution, not described up to now in the literature, what resulted in formation of some amount of g-lactam units in PVAm [equation (5)]. The presence of NH2 groups in PVAm, bonded with backbone, creates various possibilities of their functionalization (Scheme A). Low solubility of PVAm in organic solvents is really a disadvantage but carrying out the polyreactions and then modification reactions in microemulsions let overcome it. Polymerization of methacrylamide in microemulsion with subsequent crosslinking with glutaric aldehyde [reaction (6), Fig. 5 and 6] is given as an example of this manner. NVF polymerization in microemulsion is a subject of another paper of the authors.

Słowa kluczowe

PL

N-winyloformamid; poli-(N-winyloformamid); hydroliza; poliwinyloamina; funkcjonalizacja grup aminowych; mikroemulsje

EN

N-vinylformamide; poly(N-vinylformamide); hydrolysis; polyvinylamine; functionalization of amine groups; microemulsions

• Wydawca: Sieć Badawcza Łukasiewicz – Instytut Chemii Przemysłowej
• Czasopismo: Polimery
• Rocznik: 2005
• Tom: T. 50, nr 7-8
• Strony: 491--500
• Opis fizyczny: Bibliogr. 27 poz.

Twórcy

autor

Bortel E.

• Uniwersytet Jagielloński, Wydział Chemii, ul. Ingardena 3, 30-060 Kraków

autor

Witek E.

• Uniwersytet Jagielloński, Wydział Chemii, ul. Ingardena 3, 30-060 Kraków

autor

Kochanowski A.

• Uniwersytet Jagielloński, Wydział Chemii, ul. Ingardena 3, 30-060 Kraków

autor

Pazdro M.

• Uniwersytet Jagielloński, Wydział Chemii, ul. Ingardena 3, 30-060 Kraków

Bibliografia

• 1. Bortel E.: "Synthetic water-soluble polymers" w .Handbook of Thermoplastics" (red. Olabis O.), Marcel Dekker, Nowy Jork 1977, str. 291.
• 2. Schiller A M., Su en T J.: Ind. Eng. Chem. 1956, 48, 2132.
• 3. Bayer E., Geckeler K., Weingartner H.: Macromol. Chem. 1980,181,585.
• 4. Hughes AR, St Pierre T.: "Macromolecular Synthesis", Wiley, Nowy Jork, str. 37.
• 5. Dawson D. J., Gless R D. Jr., Wingard RE.: J. Am. Chem. Soc. 1976, 98,5996.
• 6. Pat. USA 4 421 602 (1983).
• 7. Kroner M., Dupois J., Winter M.: J. Praki. Chem. 2000, 342,115.
• 8. Bortel E., Witek E., Kochanowski A: Przem. Chem. 2003,82,889.
• 9. Madl A, Spange S., Waldbach T, Anders E., Mahr N.: Macromol. Chem. Phys. 1999,200,1495.
• 10. Pazdro M., Witek E., Kochanowski A, Bortel E.: Macromol. Rapid Commun. (wysłano do druku).
• 11. Gu L., Zgu S., Hrymak A N., Pelton RH.: Macromol. Rapid Commun. 2001,22,212.
• 12. Xu J., Timmons A B., Pelto n R: Colloid Polym. Sci. 2004, 282, 256.
• 13. Madl A, Spange S.: Macromol. Symp. 2000, 161, 149.
• 14. Madl A, Spange S.: Macromolecules, 2000, 33, 5325.
• 15. Gu L., Zgu S., Hrymak A N.: J. Appl. Polym. Sci., 2002,86,3412.
• 16. Pinschmidt R K., Jr. Wasowski L. A, Orphamides G. G., Jakoub K.: Progr. Org. Coat. 1996,27,209.
• 17. McCormick C. L., Dramer M. L., Chang y: Polym. Prep. 1993,34, nr l, 1003.
• 18. Chang Y-, McCormic C. L.: Macromolecules 1993, 26, 4814.
• 19. Kathmann E. E., White L. A, McCormic C. L.: Macromolecules 1996,29,5268.
• 20. Witek K, Kochanowski A, Pazdro M., Bortel E.: Po-limery (wysłano do druku).
• 21. Bielewicz D., Kraj L, Bortel K, Witek E.: Soc. Petr. Eng. 1999 nr SPE 50 790.
• 22. Gu L., Zhu S., Hrymak A L., Pelton R. H.: Polymer 2001, 42, 3077.
• 23. Hager M., Currie E, Holmberg K: Top. Curr. Chem 2003, 227, 53.
• 24. Pat. USA 5 037881 (1991).
• 25. Witek E., Kochanowski A, Bortel E.: Polimery 2004 49,3.
• 26. Dworak A, Trzebiecka B., Waach W., Utrata A.: Polimery 2003, 48, 484.
• 27. Sęk D., Grabiec K, Miniewicz A: Polym. J. 2003, 35, 749.