Otrzymywanie kopolimerów blokowych w procesie kontrolowanej rodnikowej polimeryzacji akryloamidu wobec funkcjonalizowanego poli(tlenku etylenu) jako makroinicjatora

• Autorzy: Bednarek M. , Biedroń T. , Kubisa P.

Warianty tytułu

EN

Preparation of block copolymers by controlled radical polymerization of acrylamide with functionalized poly(ethylene oxide) as macroinitiator

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

Badano proces rodnikowej polimeryzacji akryloamidu biegnący wg mechanizmu polimeryzacji z przeniesieniem atomu (ATRP) [równ. (1)] w roztworze wodnym, stosując 2-bromopropionian etylu jako inicjator i układ CuBr/amina jako katalizator. W przypadku stosowania aminy aromatycznej - bipirydylu (BiPy) - polimeryzacja biegła bardzo powoli i zatrzymywała się już w warunkach niewielkiej konwersji monomeru. Wobec aminy alifatycznej - pentametylodietylenotriaminy (PHDETA) - polimeryzacja przebiegała szybko do niemal całkowitego przereagowania monomeru (tabela 1). Analiza produktów polimeryzacji metodą MALDI TOF (rys. l-3) wykazała, że inicjowanie przebiega wyłącznie z udziałem stosowanego inicjatora, jednak polimery nie zawierają atomu bromu w grupie końcowej, co wskazuje na udział reakcji ubocznych. Aby otrzymać kopolimery blokowe, rodnikową polimeryzację akryloamidu inicjowano poli(tlenkiem etylenu) zawierającym na obu końcach łańcucha grupy 2-bromopropionianu etylu [MI-PEOX, równ. (2)]. Analiza metodą 1H-NMR wykazała, że cały makroinicjator zużywa się w procesie inicjowania (rys. 4). Na podstawie analizy produktów metodą GPC (rys. 5) ustalono jednak, że niecałkowita ilość makroinicjatora zostaje wbudowana do kopolimeru blokowego, a reakcji propagacji towarzyszy reakcja dezaktywacji katalizatora i reakcja terminacji. Tak więc, jakkolwiek otrzymano kopolimery blokowe typu ABA, nie udało się uzyskać pełnej kontroli nad przebiegiem kopolimeryzacji.

EN

Radical polymerization of acrylamide following the atom transfer radical polymerization (ATRP) mechanism (eqn. 1), was studied in aqueous solutions by using ethyl 2-bromopropionate as initiator and a CuBr-amine system as catalyst. With aromatic amine-bipirydyl (BiPy) used as ligand, polymerization was very slow and stopped at very low monomer conversions. With aliphatic amine-pentamethyldiethylenetriamine (PMDETA) used as ligand, polymerization was fast and proceeded until a practically complete conversion of AcAm was attained (Table 1). MALDI TOP analysis of the polymeryzates (Figs. 1-3) showed the polymerization to have been initiated exclusively by the initiator used, but the polymers did not contain a terminal bromine atom, a fact suggestive of side reactions. To prepare block copolymers, poly(ethylene oxide) terminated with ethyl 2-bromopropionate groupings on either end of the chain (MI-PEOX, eqn. 2) was used to initiate radical polymerization of acrylamide. 1H-NMR showed the macroinitiator to have been completely used in the polymerization reaction (Fig. 4). GPC analysis of the copolymerizates (Fig. 5) showed the macroinitiator to have been only partly incorporated into the block copolymer, and the propagation step to have been accompanied by deactivation of the catalyst and by the termination step. Thus, although desired ABA block copolymers were prepared, the control of the copolymerization reaction was incomplete.

Słowa kluczowe

PL

rodnikowa polimeryzacja z przeniesieniem atomu; akryloamid; funkcjonalizowany poli(tlenek etylenu); makroinicjator; kopolimery blokowe; spektroskopia masowa MALDI TOF

EN

atom transfer radical polymerization; functionalized poly(ethylene oxide) as macroinitiator; acrylamide; block copolymers; MALDI TOP mass spectroscopy

• Wydawca: Sieć Badawcza Łukasiewicz – Instytut Chemii Przemysłowej
• Czasopismo: Polimery
• Rocznik: 2000
• Tom: T. 45, nr 10
• Strony: 664--673
• Opis fizyczny: Bibliogr. 17 poz.

Twórcy

autor

Bednarek M.

autor

Biedroń T.

autor

Kubisa P.

• Centrum Badań Molekularnych i Makromolekularnych PAN ul. Sienkiewicza 112, 90-363 Łódź,