The effect of cross-linking density on the termination mechanism in network radical polymerization

• Autorzy: Andrzejewska E. , Socha E. , Andrzejewski M. , Bogacki M. B.

Warianty tytułu

PL

Wpływ gęstości usieciowania na mechanizm terminacji w polimeryzacji rodnikowej

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

The diffusion control of termination in radical polymerization involving multivinyl monomers results in an alternative mechanism of bimolecular termination, namely in the reaction diffusion. By studying photoinitiated polymerization and copolymerization of mono- and dimethacrylates, the influence of polymer cross-linking density and monomer structure on reaction diffusion parameter R was determined. A reduction of cross-linking density results in the shift of reaction diffusion controlled termination towards high conversion. In loosely cross-linked systems, the reaction diffusion may not control the termination. It is proposed that the apparent increase in R with conversion beyond its steady value that begins at the conversion range of maximum polymerization rate is associated with a change of termination mechanism. Then the rate equations for bimolecular reaction fail to describe the process.

PL

Szybkość dyfuzji makrorodników jest czynnikiem warunkującym przebieg terminacji w polimeryzacji rodnikowej. Silne ograniczenia dyfuzji powodują pojawienie się alternatywnego [w stosunku do przedstawionego równaniem (1)] mechanizmu terminacji dwucząsteczkowej - tzw. dyfuzji reakcyjnej (parametr R). Na podstawie badań przebiegu fotoinicjowanej polimeryzacji i kopo-limeryzacji monomerów mono- i dimetakrylanowych [wzory (I)-(III)] określono wpływ gęstości usieciowania oraz budowy monomeru na wartość R. Zmniejszenie tej gęstości powoduje przesunięcie dominacji dyfuzji reakcyjnej w procesie terminacji do większych konwersji, natomiast w układach słabo usieciowa-nych kontrola terminacji przez dyfuzję reakcyjną może wcale nie wystąpić (rys. 2 i 3). Pozorny wzrost R wraz ze stopniem przerea-gowania wiązań podwójnych, pojawiający się w zakresie konwersji, w którym występują (oznaczone strzałkami na rys. 2 i 3) maksima szybkości polimeryzacji (por. rys. 1), prawdopodobnie wiąże się ze zmianą mechanizmu terminacji. Powoduje to, że równania kinetyczne reakcji dwucząsteczkowej przestają prawidłowo opisywać przebieg procesu.

Słowa kluczowe

EN

radical polymerization; termination mechanism; reaction diffusion; multivinyl monomers; cross-linking density

PL

polimeryzacja rodnikowa; mechanizm terminacji; dyfuzja reakcyjna; monomery multiwinylowe; gęstość usieciowania

• Wydawca: Sieć Badawcza Łukasiewicz – Instytut Chemii Przemysłowej
• Czasopismo: Polimery
• Rocznik: 2002
• Tom: T. 47, nr 11-12
• Strony: 845--848
• Opis fizyczny: Bibliogr. 7 poz., wykr.

Twórcy

autor

Andrzejewska E.

• Poznań University of Technology, Faculty of Chemical Technology, Pl. Marii Skłodowskiej-Curie 2, 60-965 Poznań

autor

Socha E.

• Poznań University of Technology, Faculty of Chemical Technology, Pl. Marii Skłodowskiej-Curie 2, 60-965 Poznań

autor

Andrzejewski M.

• Poznań University of Technology, Faculty of Chemical Technology, Pl. Marii Skłodowskiej-Curie 2, 60-965 Poznań

autor

Bogacki M. B.

• Poznań University of Technology, Faculty of Chemical Technology, Pl. Marii Skłodowskiej-Curie 2, 60-965 Poznań

Bibliografia

• 1. Andrzejewska E.: Prog. Polym. Sci. 2001, 26, 605.
• 2. Andrzejewska E.: Polimery 2001, 46, 88.
• 3. Anseth K. S., Kline L. M., Walker T. A., Anderson K. J., Bowman C. N.: Macromolecules 1995, 28, 2491.
• 4. Lovell L. G., Stansbury J. W., Sypres D. C , Bowman C. N.: Macromolecules 1999, 32, 3913.
• 5. Bogacki M. B., Andrzejewska E., Andrzejewski M.: Polimery 2001, 46, 721.
• 6. Wen M., Mc Cormick A. V.: Macromolecules 2000, 33, 9247.
• 7. Andrzejewska E., Bogacki M. B., Andrzejewski M.: Macromol. Theory Simul. 2001, 10, 842.