Synthesis and characterization of high-molar-mass star-shaped poly(l-lactide)s

• Autorzy: Michalski A. , Łapienis G.

Identyfikatory

DOI

10.14314/polimery.2018.7.2

Warianty tytułu

PL

Synteza i charakterystyka gwiaździstych poli(l-laktydów) o dużych masach molowych

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

The synthesis of high-molar-mass linear and 6-arm star-shaped poly(l-lactide)s(PLLA’s) is presented. Dipentaerythritol and benzyl alcohol were used asinitiators and Sn(Oct)2 was applied asa catalyst in the ring-opening polymerization (ROP) of l-lactide (l-LA) carried out at 130 °C. The prepared PLLA’s were characterized by SEC (size exclusion chromatography), 1H NMR (proton nuclear magnetic resonance spectroscopy), DSC (differential scanning calorimetry), and TGA (thermogravimetric analysis). The structure of the obtained star-shaped polymers was confirmed by comparison of the radii of gyration (Rg) determined by SEC for the linear and star macromolecules. The thermal properties of PLLA’s were shown for the wide range of molar masses. Additionally, it was confirmed that Irganox stabilizer has an influence on the thermal stability of PLLA’s.

PL

Przedstawiono syntezę liniowych i 6-ramiennych gwiaździstych poli(l-laktydów)(PLLA) o dużych masach molowych. Polimeryzację z otwarciem pierścienia (ROP) l-laktydu(l-LA) inicjowaną dipentaerytrytem oraz alkoholem benzylowym prowadzono w temperaturze130 °C ­wobec Sn(Oct)2 jako katalizatora. Otrzymane PLLA scharakteryzowano za pomocą SEC (chromatografia żelowa), 1HNMR (spektroskopia magnetycznego rezonansu jądrowego), DSC (różnicowa kalorymetria skaningowa) i TGA (analiza termograwimetryczna). Strukturę otrzymanych polimerów gwiaździstych potwierdzono przez porównanie wyznaczonych w SEC promieni bezwładności (Rg) dla gwiaździstych iliniowych makrocząsteczek. Właściwości termiczne PLLA przedstawiono dla szerokiego zakresu mas molowych. Dodatkowo potwierdzono, że stabilizator Irganox ma wpływ na stabilność termiczną PLLA.

Słowa kluczowe

EN

poly(l-lactide); stabilization; DSC; NMR; thermal properties

PL

poli(l-laktyd); stabilizacja; DSC; NMR; właściwości termiczne

• Wydawca: Sieć Badawcza Łukasiewicz – Instytut Chemii Przemysłowej
• Czasopismo: Polimery
• Rocznik: 2018
• Tom: T. 63, nr 7-8
• Strony: 488--494
• Opis fizyczny: Bibliogr. 45 poz., rys.

Twórcy

autor

Michalski A.

• Centre of Molecular and Macromolecular Studies, Polish Academy of Sciences, Department of Polymer Chemistry, Sienkiewicza 112, 90-363 Lodz, Poland

autor

Łapienis G.

• Centre of Molecular and Macromolecular Studies, Polish Academy of Sciences, Department of Polymer Chemistry, Sienkiewicza 112, 90-363 Lodz, Poland

Bibliografia

• [1] Kale G., Auras R., Singh S.P., Narayan R.: Polymer Testing 2007, 26, 1049. http://dx.doi.org/10.1016/j.polymertesting.2007.07.006
• [2] Garlotta D.: Journal of Polymers and the Environment 2001, 9, 63. https://link.springer.com/article/10.1023/A:1020200822435
• [3] Mauck S.C., Wang S., Ding W.Y. et al.: Macromolecules 2016, 49, 1605. http://dx.doi.org/10.1021/acs.macromol.5b02613
• [4] Endres H.J., Siebert-Raths A.: “Engineering Biopolymers, Markets, Manufacturing, Properties and Applications”, Hanser Publishers, Munich 2011. ISBN 978-3-446-42403-6.
• [5] Leibfarth F.A., Moreno N., Hawker A.P., Shand J.D.: Journal of Polymer Science Part A: Polymer Chemistry 2012, 50, 4814. http://dx.doi.org/10.1002/pola.26303
• [6] Schömer M., Frey H.: Macromolecular Chemistry and Physics 2011, 212, 2478. http://dx.doi.org/10.1002/macp.201100386
• [7] Gupta A.P., Kumar V.: European Polymer Journal 2007, 43, 4053. http://dx.doi.org/10.1016/j.eurpolymj.2007.06.045
• [8] Wang C., Li H., Zhao X.: Biomaterials 2004, 25, 5797. http://dx.doi.org/10.1016/j.biomaterials.2004.01.030
• [9] Fan Y., Nishida H., Shirai Y., Endo T.: Polymer Degradation and Stability 2003, 80, 503. http://dx.doi.org/10.1016/S0141-3910(03)00033-8
• [10] Middleton J.C., Tipton A.J.: Biomaterials 2000, 21, 2335. http://dx.doi.org/10.1016/S0142-9612(00)00101-0
• [11] Zuideveld M., Gottschalk C., Kropfinger H. et al.: Polymer 2006, 47, 3740. http://dx.doi.org/10.1016/j.polymer.2006.03.034
• [12] Lim L.T., Auras R., Rubino M.: Progress in Polymer Science 2008, 33, 820. http://dx.doi.org/10.1016/j.progpolymsci.2008.05.004
• [13] Jamshidi K., Hyon S.H., Ikada Y.: Polymer 1988, 29, 2229. http://dx.doi.org/10.1016/0032-3861(88)90116-4
• [14] Cameron D.J.A., Shaver M.P.: Chemical Society Reviews 2011, 40, 1761. http://dx.doi.org/10.1039/c0cs00091d
• [15] Auras R., Lim L.T., Selke S.E.M., Tsuji H.: “Poly(lactic acid): Synthesis, Structures, Properties, Processing, and Applications”, Wiley, Hoboken, New Jersey 2010. http://dx.doi.org/10.1002/9780470649848
• [16] Korhonen H., Helminen A., Seppälä J.V.: Polymer 2001, 42, 7541. http://dx.doi.org/10.1016/S0032-3861(01)00150-1
• [17] Arvanitoyannis I., Nakayama A., Kawasaki N., Yamamoto N.: Polymer 1995, 36, 2271. http://dx.doi.org/10.1016/0032-3861(95)95307-M
• [18] Arvanitoyannis I., Nakayama A., Psomiadou E. et al.: Polymer 1996, 37, 651. http://dx.doi.org/10.1016/0032-3861(96)83152-1
• [19] Numata K., Srivastava R.K., Finne-Wistrand A. et al.: Biomacromolecules 2007, 8, 3115. http://dx.doi.org/10.1021/bm700537x
• [20] Arvanitoyannis I., Nakayama A., Kawasaki N., Yamamoto N.: Polymer 1995, 36, 2947. http://dx.doi.org/10.1016/0032-3861(95)94344-S
• [21] Ouchi T., Ichimura S., Ohya Y.: Polymer 2006, 47, 429. http://dx.doi.org/10.1016/j.polymer.2005.11.039
• [22] Joziasse C.A.P., Veenstra H., Topp M.D.C. et al.: Polymer 1998, 39, 467. http://dx.doi.org/10.1016/S0032-3861(97)00293-0
• [23] Kim S.H., Han Y.K., Kim Y.H., Hong S.I.: Macromolecular Chemistry and Physics 1992, 193, 1623. http://dx.doi.org/10.1002/macp.1992.021930706
• [24] Kim S.H., Han Y.K., Ahn K.D. et al.: Macromolecular Chemistry and Physics 1993, 194, 3229. http://dx.doi.org/10.1002/macp.1993.021941202
• [25] Shao J., Sun J., Bian X. et al.: The Journal of Physical Chemistry B 2012, 116, 9983. http://dx.doi.org/10.1021/jp303402j
• [26] Biela T., Duda A., Penczek S.: Macromolecules 2006, 39, 3710. http://dx.doi.org/10.1021/ma060264r
• [27] Srisaard M., Baimark Y.: Journal of Applied Science 2010, 10, 1937. http://dx.doi.org/10.3923/jas.2010.1937.1943
• [28] Zhang C.X., Wang B., Chen Y. et al.: Polymer 2012, 53, 3900. http://dx.doi.org/10.1016/j.polymer.2012.07.002
• [29] Biela T., Duda A., Penczek S. et al.: Journal of Polymer Science Part A: Polymer Chemistry 2002, 40, 2884. http://dx.doi.org/10.1002/pola.10366
• [30] Kowalski A., Duda A., Penczek S.: Macromolecules 2000, 33, 7359. http://dx.doi.org/10.1021/ma000125o
• [31] Biela T., Kowalski A., Libiszowski J. et al.: Macromolecular Symposia 2006, 240, 47. http://dx.doi.org/10.1002/masy.200650807
• [32] Carrasco F., Pagès P., Gámez-Pérez J. et al.: Polymer Degradation and Stability 2010, 95, 116. h t t p : //d x . d o i . o r g / 10 .10 16 / j . p o l y m d e g r a d -stab.2009.11.045
• [33] Oliveira M., Santos E., Araújo A. et al.: Polymer Testing 2016, 51, 109. http://dx.doi.org/10.1016/j.polymertesting.2016.03.005
• [34] Cicero J.A., Dorgan J.R., Dec S.F., Knauss D.M.: Polymer Degradation and Stability 2002, 78, 95. http://dx.doi.org/10.1016/S0141-3910(02)00123-4
• [35] Yang L., Chen X., Jing X.: Polymer Degradation and Stability 2008, 93, 1923. h t t p : //d x . d o i . o r g / 10 .10 16 / j . p o l y m d e g r a d -stab.2008.06.016
• [36] Bojda J., Piorkowska E., Lapienis G., Michalski M.: European Polymer Journal, after revision.
• [37] Spinu M., Jackson C., Keating M.Y., Gardner K.H.: Journal of Macromolecular Science-Pure and Applied Chemistry 1996, A33, 1497. http://dx.doi.org/10.1080/10601329608014922
• [38] Bigg D.M.: Advanced in Polymer Technology 2005, 24, 69. http://dx.doi.org/10.1002/adv.20032
• [39] Phuphuak Y., Chirachanchai S.: Polymer 2013, 54, 572. http://dx.doi.org/10.1016/j.polymer.2012.11.070
• [40] Brzezinś ki M., Bogusławska M., Ilčíková M. et al.: Macromolecules 2012, 45, 8714. http://dx.doi.org/10.1021/ma301554q
• [41] Dorgan J.R., Janzen J., Clayton M.P.: Journal of Rheology 2005, 49, 607. http://dx.doi.org/10.1122/1.1896957
• [42] Dorling B., Vohra V., Dao T.T. et al.: Journal of Materials Chemistry C 2014, 2, 3303. http://dx.doi.org/10.1039/c3tc32056a
• [43] Loos J., Arndt-Rosenau M., Weingarten U. et al.: Polymer Bulletin 2002, 48, 191. http://dx.doi.org/10.1007/s00289-002-0022-2
• [44] Shaver M.P., Cameron D.J.A.: Biomacromolecules 2010, 11, 3673. http://dx.doi.org/10.1021/bm101140d
• [45] Kim E.S., Kim B.C., Kim S.H.: Journal of Polymer Science Part B: Polymer Physics 2004, 42, 939. http://dx.doi.org/10.1002/polb.10685R

Uwagi

PL

Opracowanie rekordu w ramach umowy 509/P-DUN/2018 ze środków MNiSW przeznaczonych na działalność upowszechniającą naukę (2018).