On some aspects concerning solution-suspension polymerization of N-vinylformamide

• Autorzy: Witek E. , Bortel E. , Gawełek K.

Warianty tytułu

PL

Niektóre aspekty polimeryzacji rozpuszczalnikowo-suspensyjnej N-winyloformamidu

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

N-vinylformamide (NVF), a blocked vinylamine monomer, has become an important reagent in the synthesis of water-soluble resins. NVF can be easily polymerized in aqueous solutions, in bulk, in suspension and by means of emulsions techniques. In the present paper an advantage was taken of the poor solubility of poly(N-vinylformamide) (PNVF) in organic solvents and a solution/precipitation polymerization was investigated. Toluene was used as a solvent for NVF. Polymerizations were carried out in three series differing by the type of initiator and temperature. In series I 2,2'-azobis(isobutyronitryle) (AIBN) was used, replaced in series II with benzoyl peroxide (BP) and in series III with a redox system BP/N,N-dimethylamino-p-toluidine (BP/DMAT). Optimal temperatures in series I and II were found to be 50 °C and 80 °C, respectively, whereas in series III the possibility was tested to polymerize at the room temperature (22 °C). At increasing initiator to monomer molar ratios outputs were growing up to 98 % in series I and II while simultaneously times of the cloud point appearances have become shorter. However, there is no distinct relation between molar masses of and initiator concentration. It is noteworthy that for all polymers obtained by the solution/precipitation technique all dispersity values were below 2 what is not so easy to achieve with other techniques.

PL

N-winyloformamid (NVF), z zablokowanymi grupami winyloaminowymi, jest ważnym monomerem w syntezie żywic rozpuszczalnych w wodzie. Polimeryzację NVF można bez trudu realizować w roztworze wodnym, w masie, w suspensji oraz techniką emulsyjną. W prezentowanej pracy wykorzystano słabą rozpuszczalność poli(N-winyloformamidu) (PNVF) w rozpuszczalnikach organicznych i badano rozpuszczalnikowo-strąceniową polimeryzację NVF. Jako rozpuszczalnik NVF stosowano toluen. Wykonano trzy serie polimeryzacji wobec różnych inicjatorów i w różnych temperaturach. W Serii I stosowano 2,2'-azobis(izobutyronitryl) (AIBN), który w Serii II zastąpiono nadtlenkiem benzoilu (BP), a w Serii III układem redoksowym BP/N,N-dimetyloamino-p-toluidyna (BP/DMAT). Jako optymalne temperatury w Serii I i Serii II przyjęto odpowiednio 50 °C i 80 °C, w Serii III badano możliwość polimeryzacji w temperaturze pokojowej (22 °C). Stwierdzono, że ze wzrostem stosunku molowego inicjatora do monomeru wzrasta i to aż do wartości 98 % w Serii I i Serii II wydajność reakcji, a jednocześnie skraca się czas, po którym pojawia się zmętnienie. Nie zaobserwowano wyraźnej zależności pomiędzy stężeniem stosowanego inicjatora a wartością masy molowej otrzymanego polimeru. Należy podkreślić, że stopień dyspersji masy molowej (Mw/Mn) wszystkich polimerów otrzymanych na drodze polimeryzacji rozpuszczalnikowo-strąceniowej był mniejszy niż 2. Jest to trudne do uzyskania z zastosowaniem innych metod polimeryzacji.

Słowa kluczowe

EN

N-vinylformamide; solution-suspension polymerization; free radicals initiators

PL

N-winyloformamid; polimeryzacja roztworowo-suspensyjna,; inicjatory wolnorodnikowe

• Wydawca: Sieć Badawcza Łukasiewicz – Instytut Chemii Przemysłowej
• Czasopismo: Polimery
• Rocznik: 2013
• Tom: T. 58, nr 1
• Strony: 14--17
• Opis fizyczny: Bibliogr. 25 poz.

Twórcy

autor

Witek E.

autor

Bortel E.

autor

Gawełek K.

• Jagiellonian University Faculty of Chemistry ul. R. Ingardena 3, 30-060 Kraków, Poland,

Bibliografia

• 1. Pinschmidt R. K. Jr., Wasowski L. A., Orphamides G. G., Yacoub K.: Progr. Org. Coat. 1996, 27, 209.
• 2. Gavrilova J. J., Panarin E. F.: Russ. J. Chem. 2009, 82, 618.
• 3. Ajiro H., Akasi M.: J. Polym. Sci. Part A: Polym. Chem. 2012, 50, 134.
• 4. Yamamoto K., Imamura Y., Nagatomo E., Serizawa T., Muraoka Y., Akashi M.: J. Appl. Polym. Sci. 2003, 89, 1277.
• 5. Pinschmidt R. K. Jr.: J. Polym. Sci. Part A: Polym. Chem. 2010, 48, 2257.
• 6. Pinschmidt R. K. Jr., Renz W. L., Caroll W. E., Yacoub K., Drescher J., Nordquist A. F., Chen N.: J. Macromol. Sci. 1997, A34, 1885.
• 7. Spychaj T., Schmidt B., Ulfig K., Markowska-Szczupak A.: Polimery 2012, 57, 95.
• 8. Korner M., Dubois J., Winter M.: J. Pract. Chem. 2000, 342, 115.
• 9. Gu L., Zhu S., Hrymak A. N.: J. Appl. Polym. Sci. 2002, 86, 3412.
• 10. Witek E., Pazdro M., Bortel E.: J. Macromol. Sci. 2007, A44, 503.
• 11. Spange S., Madl A., Eismann U., Utecht J.: Macromol. Rapid Comm. 1997, 18, 1075.
• 12. Badesco R. J., Lei T. W., Pinschmidt R. K., Jr. Sagl D. J., Vijanyndran B. R.: Polym. Prep. 1991, 32, 110.
• 13. Marhefka J. N., Marascalco P. J., Chapman T. M., Russell A. L., Kameneva M. V.: Biomacromolecules 2006, 7, 1597.
• 14. Gu L., Zhu S., Hrymak A. N., Pelton R. H.: Polymer 2000, 42, 3077.
• 15. Yamamoto K., Imamura Y., Nagatomo E., Serizawa T., Muraoka Y., Akashi M.: J. Appl. Polym. Sci. 2003, 89, 1277.
• 16. Pelton R., Hong J.: Tappi J. 2002, 1, No. 10, 21.
• 17. DiFlavio J.-L., Pelton R., Leduc M., Champ S., Essig M., Frechen T.: Cellulose 2007, 14, 257.
• 18. US Patent Application US 2011/0 247 775 A1.
• 19. ChenW., Leung V., Kroener H., Pelton R.: Langmuir 2009, 25, 6863.
• 20. Treusch O. G., Petutschingg A.: BioResources 2012, 7, 789.
• 21. US Patent Application US 2012/0 069 084 A1.
• 22. Pat. USA 6 823 650 (2004).
• 23. Tang Ch., Kligman F., Larsen C. C., Kottke-Marchant K., Marchant R. E.: J. Biomed. Mater. Res. A. 2009, 88, 348.
• 24. Scorilas A., Bjartell A., Lilja H., Moller Ch., Diamandis E. P.: Clinical Chem. 2000, 46, 1450.
• 25. Ubowska A., Spychaj T.: Polimery 2010, 55, 299