Polimeryzacja akrylonitrylu w obecności funkcyjnego inicjatora azowego - propionianu 2,2'-azobis[2-metylo-?-hydroksy-oligo(oksyetylenowego)]

• Autorzy: Wiśniewska E. , Pabin-Szafko B.

Warianty tytułu

EN

Polymerization of acrylonitrile in the presence of functional azo-initiator 2,2'-azobis[2-methyl-?-hydroxy-oligo(oxyethylene) propionate]

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

Scharakteryzowano przebieg polimeryzacji akrylonitrylu (AN) inicjowanej oligomerycznym azoestrem - propionianem 2,2'-azobis[2-metylo-?-hydroksyoligo(oksyetylenowym)] [AIBN-OOE(400)] - w roztworach N,N-dimetyloformamidu (DMF) w temp. 60°C w pełnym możliwym do zbadania przedziale zmian składu mieszaniny monomer/rozpuszczalnik (wyrażanego wartościami ułamka molowego xM). Wyznaczone parametry kinetyczne reakcji - tj. szybkość (ze stałą 2kdf) i efektywność inicjowania (f), szybkość polimeryzacji (ze stałą globalną K~) oraz polimeryzowalność (&delta), a także, pośrednio, stała propagacji (kp) - są ilustracją zmienności warunków procesu polimeryzacji AN - homogenicznych, przejściowych i heterogenicznych w funkcji xM (efekt stężeniowy polimeryzacji). Prawdopodobnie selektywna solwatacja inicjatora przez monomer i rozpuszczalnik ma dalsze konsekwencje uzewnętrzniające się w zmianach reaktywności rosnących rodników. Badany proces polimeryzacji akrylonitrylu pod wpływem inicjatora funkcyjnego - azoestru - porównano z prowadzoną w podobnych warunkach polimeryzacją AN inicjowaną konwencjonalnym inicjatorem, mianowicie 2,2'-azobisizobutyronitrylem (AIBN). Odmienna charakterystyka kinetyczna obydwu polimeryzacji [w szczególności w warunkach xM>0,4, kiedy to następuje znaczne przyspieszenie polimeryzacji w obecności inicjatora AIB-OOE(400)] sugeruje możliwość wstępnego uporządkowania monomeru, któremu sprzyjają wzajemne oddziaływania grup chemicznych w monomerze i inicjatorze.

EN

The course of acrylonitrile (AN) polymerization initiated with oligomeric azoester 2,2'-azobis[2-methyl-?-hydroxy-oligo(oxyethylene) propionate] [AIB-OOE(400)] in N,N-dimethylformamide (DMF) solutions, at temp. 60°C and in the whole possible to study range of monomer - solvent mixture compositions (expressed by the monomer mole fraction xM), was characterized (Fig. 1-4). The determined kinetic parameters of the reaction, i.e. rate constant (2kdf) and efficiency (f) of initiation, polymerization rate (overall rate constant K~), polymerizability (?) and indirectly also the propagation rate constant (kp) illustrate the variability of polymerization conditions. They are homogeneous, transient and heterogeneous (Table 2 and 3) being functions of xM (concentration effect of polymerization). A hypothesis was proposed that selective solvation of initiator by monomer and solvent has got further consequences expressed as changes of reactivity of growing radicals. The studied process of acrylonitrile polymerization in the presence of functional initiator (azoester) was compared with AN polymerization initiated with conventional initiator 2,2'-azobisisobutyronitrile (AIBN), carried out in similar conditions. The different kinetic characteristics of both polymerizations [particularly for xM>0.4, when a significant acceleration of the process takes place when AIB-OOE(400) initiator is used] suggest the possibility of preliminary arrangement of monomer, favored by mutual interactions of chemical groups in monomer and initiator.

Słowa kluczowe

PL

polimeryzacja rodnikowa; akrylonitryl; inicjator azowy funkcyjny; charakterystyka kinetyczna; solwatacja inicjatora; polimeryzowalność monomeru

EN

radical polymerization of acrylonitrile; functional azo-initiator; kinetic characteristics; initiator solvation; monomer polymerizability

• Wydawca: Sieć Badawcza Łukasiewicz – Instytut Chemii Przemysłowej
• Czasopismo: Polimery
• Rocznik: 2008
• Tom: T. 53, nr 1
• Strony: 20--26
• Opis fizyczny: Bibliogr. 20 poz.

Twórcy

autor

Wiśniewska E.

autor

Pabin-Szafko B.

• Politechnika Szczecińska, Instytut Polimerów, Zakład Chemii Fizycznej Polimerów, ul. Pułaskiego 10, 70-322 Szczecin,

Bibliografia

• 1. Vidotto G., Crosato-Arnaldi A., Talamini G.: Makromol. Chem. 1969, 122, 91.
• 2. Guyot A.: Makromol. Chem., Makromol. Symp. 1987, 10--11, 461.
• 3. Szafko J., Pabin-Szafko E.: Fibres & Textiles in Eastern Europe 2002, 10, nr 4, 11.
• 4. Bamford C. H., Barb W. G., Jenkins A. D.: "The Kinetics of Vinyl Polymerization by Radical Mechanisms", Butterworths Scientific Publications, London 1958.
• 5. Matyjaszewski K., Davis T. P.: "Handbook of Radical Polymerization", Wiley-Interscience 2002.
• 6. Szafko J., Wiśniewska E., Pabin-Szafko B.: Polimery 2002, 47, 563.
• 7. Wiśniewska E., Pabin-Szafko B.: Polimery 2007, 52, 562.
• 8. Szafko J., Feist W.: J. Polym. Sci.: Part A: Polym. Chem. 1995, 33, 1643.
• 9. Szafko J., Feist W.: J. Polym. Sci.: Part A: Polym. Chem. 1995, 33, 1637.
• 10. Szafko J., Pabin-Szafko B.: Fibres & Textiles in Eastern Europe 2002, 10, nr 1, 66.
• 11. Szafko J., Feist W., Pabin-Szafko B.: J. Polym. Sci.: Part A: Polym. Chem. 2000, 38, 2156.
• 12. Pabin-Szafko B., Wiśniewska E., Szafko J.: Polimery 2005, 50, 271.
• 13. Szafko J., Pabin-Szafko B., Wiśniewska E., Onderko K.: Polimery 2001, 46, 752.
• 14. Marquardt D.W.: Soc. Ind. Appl. Math. 1963, 11, 431.
• 15. Statistica 6.0 PL, Statsoft.
• 16. Srinivasan N., Santappa M.: Makromol. Chem. 1958, 26, 80.
• 17. Bamford C. H., Jenkins A. D., Johnston R.: Proc. Roy. Soc. 1957, 241, 364.
• 18. Sinicina Z. A., Bagdasarian Z. A.: Z. Phys. Chim. 1960, 12, 2736.
• 19. Szafko J.: prywatna informacja.
• 20. Burillo G., Chapiro A., Mankowski Z.: J. Polym. Sci.: Polym. Chem. Ed. J980, 18, 327.