Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Bezpieczeństwo pracy podczas prowadzenia procesów kontrolowanej polimeryzacji z przeniesieniem atomu na przykładzie otrzymywania poli(metakrynalu 2-dimetyloaminoetylu)

Teper I., Stachurek I., Górka G.

Zeszyty Naukowe Wyższej Szkoły Zarządzania Ochroną Pracy w Katowicach

|

2018

|

Nr 1(14)

141--155

PL

W artykule1 przedstawiono analizę i ocenę zagrożeń podczas prowadzenie syntezy poli(metakrylanu 2-dimetyloaminoetylu) (PDMAEMA) metodą kontrolowanej polimeryzacji rodnikowej z przeniesieniem atomu (metoda ATRP).Proces polimeryzacji realizowany był na stanowisku zlokalizowanym w laboratorium chemicznym przystosowanym do prowadzenia tego typu prac. Obecnie obserwuje się wzrost zainteresowania wykorzystaniem poli(metakrylanu 2-dimetyloaminoetylu) (PDMAEMA) z uwagi na jego właściwości fizyko-chemiczne, a w szczególności na „czułość” jaką związek ten wykazuje pod wpływem zmiany temperatury i odczynupH. Po podwyższeniu temperatury obserwuje się zmianę właściwości polimeru, takich jak np. rozpuszczalność w wodzie, a właściwość ta z powodzeniem może być wykorzystywana w przemyśle farmaceutycznym, medycznym, np. jako nośnik leków czy też, jako czynnik antybakteryjny. W artykule opisano proces ATRP, jako metodę otrzymywania polimeru DMAEMA z wykorzystaniem najczęściej używanych odczynników chemicznych. Jak pokazują dane literaturowemetoda ta jest coraz częściej stosowanai opisywana w publikacjach do otrzymywania polimerów z grup metakrylanów, ponieważ zsyntezowany w ten sposób produkt posiada pożądany ciężar cząsteczkowy, a także wymaganą strukturę. Najczęściej tą metodą otrzymuje się polimery liniowe, blokowe, gwieździste, a także związki polimerowe o budowie tzw. szczotki. Ocena ryzyka na stanowisku pracy laboranta przeprowadzona została metodą JSA, która zaliczana jest do grupy metod indukcyjnych, matrycowych. W ocenie ryzyka uwzględniono tylko zagrożenia jakie mogą wystąpić podczas prowadzenia polimeryzacji metodą ATRP. Na podstawie wyników przedstawiono działania profilaktyczne, mające na celu zmniejszenie lub całkowite wyeliminowanie zagrożeń, w tym dobór środków ochrony indywidualnej.

EN

The article presents the analysis and assessment of hazards during the synthesis of poly (2-dimethylaminoethyl) methacrylate (PDMAEMA) by atom transfer radical polymerization method (ATRP method).The polymerization process was performed at a station located in a chemical laboratory adapted to carry out this type of work. Currently, an increase in the interest in using of poly(2-dimethylaminoethyl methacrylate) (PDMAEMA) is observed due to its physical and chemical properties, in particular, the “sensitivity” that this compound shows under the influence of temperature and pH change.After the temperature increase, a change in the properties of the polymer is observed, such as eg water solubility, and this property can be successfully used in the pharmaceutical and medical industries, e.g. as a drug carrier or as an antibacterial agent. The article describes the ATRP process as a method of obtaining DMAEMA polymer using the most frequently used chemical reagents. As the literature data show, this method is increasingly used and described in publications for the preparation of polymers from methacrylate groups because the product synthesized in this way has the desired molecular weight as well as the required structure. Generally, this method produces linear, block and star polymers, as well as polymeric compounds with the construction of so-called brush.The risk assessment at the laboratory workstation was carried out using the JSA method, which belongs to the group of inductive, matrix methods. The risk assessment takes into account only threats that may occur during ATRP polymerization. On the basis of the results, preventive actions have been presented to reduce or completely eliminate hazards, including the selection of personal protective equipment.

2

Polimeryzacja rodnikowa z przeniesieniem atomu jako narzędzie do syntezy zaawansowanych materiałów

Żygo M., Gaj G., Wróbel S.

Eliksir

|

2018

|

nr 2

21--26

3

Silseskwioksany i ich zastosowanie w syntezie materiałów polimerowych

Groch P., Dziubek K., Czaja K.

Polimery

|

2015

|

T. 60, nr 4

219--231

PL

Artykuł stanowi przegląd literatury dotyczącej syntezy oraz charakterystyki materiałów polimerowych zawierających silseskwioksany (POSS). Przedstawiono metody otrzymywania hybrydowych materiałów polimerowych zudziałem funkcjonalizowanych POSS na drodze click chemistry, polikondensacji, poliaddycji, metatezy zotwarciem pierścienia ipolimeryzacji rodnikowej zarówno konwencjonalnej, jak i kontrolowanej (ATRP).

EN

The paper is a literature review concerning the synthesis and characterization of polymeric materials containing silsesquioxanes (POSS). The methods of preparation of the functionalized POSS-containing hybrid polymeric materials using click chemistry, polycondensation, polyaddition, ring-opening metathesis and free-radical polymerization — both conventional and controlled (ATRP) — have been presented. Depending on the polyreaction mechanism, the type of monomer used and the structure of POSS cage, linear copolymers with silsesquioxane units in the main or side chains as well as star copolymers can be obtained. The incorporation of POSS into copolymer system results in increased glass transition and decomposition temperatures, better resistance to oxidation and improved mechanical properties when compared to the conventional polymeric systems.

4

Comparison of Hydrolytic Resistance of Polyurethanes and Poly(Urethanemethacrylate) Copolymers in Terms of their Use as Polymer Coatings in Contact with the Physiological Liquid

Król P., Chmielarz P., Król B., Pielichowska K.

Polish Journal of Chemical Technology

|

2014

|

Vol. 16, nr 2

16--26

EN

PU elastomers were synthesized using MDI, PTMO, butane-1,4-diol or 2,2,3,3-tetrafiuorobutane-1,4-diol. Using the same diisocyanate and polyether reagents urethane segments were prepared, to be inserted in the poly(urethane-methacrylate) copolymers. Bromourethane or tetraphenylethane-urethane macroinitiators were used as transitional products reacting with MMA according to the ARGET ATRP. 1H and 13C NMR spectral methods, as well as DSC and TGA thermal methods, were employed to confirm chemical structures of synthesised elastomers and copolymers. To investigate the possibility of using synthesized polymers as biomaterials a research on keeping them in physiological liquid at 37°C was performed. A loss in weight and ability to sorption of water was determined and by using GPC the molecular weight changes were compared. Additionally, changes in the thermal properties of the samples after exposure in physiological liquid were documented using both the TGA and DSC methods. The studies of surface properties (confocal microscopy and SFE) of the obtained polymers were performed. The structure of the polymer chains was defined by NMR. Possible reasons of hydrolysis were discussed, stating that new copolymers are more resistant and polar biomaterials can be less interesting than elastomers.

5

From cationic ring-opening polymerization to atom transfer radical polymerization

Matyjaszewski K.

Polimery

|

2014

|

T. 59, nr 1

24--37

EN

Roots of controlled radical polymerization, including atom transfer radical polymerization (ATRP), originate in living ionic polymerizations accompanied by reversible deactivation, such as cationic ring-opening polymerization of tetrahydrofuran and other heterocyclics. Recent developments in ATRP, including mechanistic understanding, synthesis of polymers with precisely controlled architecture and some applications of polymers prepared by ATRP are presented.

PL

Artykuł stanowi przegląd literaturowy dotyczący kontrolowanej polimeryzacji rodnikowej, w tym w szczególności kontrolowanej polimeryzacji rodnikowej z przeniesieniem atomu (ATRP), wywodzącej się z jonowej polimeryzacji żyjącej, której towarzyszy odwracalna dezaktywacja. Omówiono rozwój wspomnianych metod polimeryzacji, monomery, inicjatory i warunki reakcji syntezy polimerów o precyzyjnie kontrolowanej architekturze, a także zastosowanie materiałów o różnorodnych właściwościach, uzyskiwanych z wykorzystaniem ATRP.

6

Szczotki polimerowe jako materiały funkcjonalne

Pietrasik J.

Zeszyty Naukowe. Rozprawy Naukowe / Politechnika Łódzka

|

2013

|

Z. 471

1--92

PL

W pracy omówiono problemy badawcze odnoszące się do syntezy i właściwości szczotek polimerowych o zróżnicowanej topologii pojedynczej molekuły, wynikającej z geometrii zastosowanego inicjatora. Powyższe materiały otrzymano metodą polimeryzacji rodnikowej z przeniesieniem atomu (ATRP),stosując jako inicjatory odpowiednio liniowe polimery, płaskie powierzchnie oraz sferyczne cząstki. Wykazano, że prowadzenie polimeryzacji w warunkach wysokiego ciśnienia umożliwia otrzymanie polimerów o bardzo dużych ciężarach cząsteczkowych, przy zachowaniu pełnej kontroli reakcji. Po raz pierwszy udowodniono, że polimeryzacja ATRP, w tym polimeryzacja z powierzchni płaskich, może być prowadzona w obecności ograniczonej ilości tlenu. Przebieg reakcji z wykorzystaniem mechanizmu ARGET ATRP umożliwił syntezę gęstych szczotek polimerowych na powierzchni płytek krzemowych o znacznych gabarytach. Badając właściwości szczotek polimerowych w masie otrzymanych metodą „szczepiania od/z” z powierzchni cząstek krzemionki pokazano, że takie układy mogą tworzyć uporządkowane struktury. Określono krytyczną długość łańcucha, która determinuje obszary stężonych i półrozcieńczonych szczotek polimerowych. Zademonstrowano, iż właściwości lepkosprężyste takich układów mogą być odpowiednio modulowane, w głównej mierze, poprzez domieszkowanie liniowym analogiem. Ponadto pokazano, że niezwykle istotnym parametrem z punktu widzenia właściwości mechanicznych jest konformacja pojedynczego łańcucha. Obecność splątań łańcuchów, wynikająca ze zmiany odległości od powierzchni cząstki, prowadzi do uzyskania materiałów o nietypowych właściwościach. Opisano także zachowanie szczotek polimerowych w roztworach, w tym w wodzie. Do badań stosowano układy wrażliwe na działanie bodźców zewnętrznych w postaci temperatury, pH, światła oraz sił mechanicznych. Odniesiono się do mobilności układów o takiej topologii. W zależności od stężenia badanych roztworów szczotek polimerowych zaobserwowano zjawisko wewnątrz-i międzycząsteczkowej aglomeracji po prze-kroczeniu dolnej krytycznej temperatury rozpuszczania. Pokazano, że istotną rolę w determinowaniu właściwości szczotek polimerowych zawierających kopolimery blokowe, jako łańcuchy boczne, pełni kolejność poszczególnych bloków. W przypadku kopolimerów statystycznych kluczowym okazał się udział poszczególnych komonomerów. Udowodniono, że poprzez skalowanie długości szkieletu szczotki polimerowej możliwe jest pozycjonowanie miejsca pęknięcia pojedynczych molekuł przy kontakcie ze stałym podłożem. Pokazano również, że szczotki polimerowe mogą pełnić rolę prekursorów materiałów porowatych, wskazując tym samym na ich potencjalne zastosowania.

EN

In this thesis, the topics, related to the synthesis and properties of polymer brushes with different single molecule topology resulting from the varied initiators used, have been discussed. Polymer brushes were synthesized by atom transfer radical polymerization (ATRP) using linear, flat and spherical particles with covalently anchored ATRP initiators, respectively. It was demonstrated that the polymerization performed under high pressure allowed the synthesis of polymers with very high molecular weight and with good control. It was established that ATRP, also from flat surfaces, could be performed in the presence of limited amount of air. Uniform and dense polymer brush layers were synthesized using ARGET ATRP from flat silicon surface with large dimensions. Next, polymer brushes properties in bulk and solution were investigated. Referring to the bulk properties it was confirmed polymer brushes grown from spherical particles surface by grafting-from approach create regular hexagonal morphologies. A critical polymer chain length that determines the transition from concentrated to semi-diluted region of polymer brushes was determined. Moreover it was shown that viscoelastic properties of materials prepared from densely grafted brushes from nanoparticles could be tuned by the addition of unattached linear polymer analogs. Furthermore, it was discussed that the conformation of single polymer chain critically affects mechanical properties of polymer brushes. Chains entanglements, those vary with the distance from particles surface, increase, resulting in enhanced mechanical properties. Also properties of polymer brushes in solutions, including aqueous systems, were investigated. Brushes, responding to external stimuli such as temperature, pH, light or mechanical forces, were used. Mobility of brushes molecules was studied. It appeared that, depending on the concentration of polymer brushes, either intra- or intermolecular agglomeration processes dominate at temperatures higher than critical lower solution temperature. Moreover, for polymer brushes with block copolymers as side chains, the order of the particular blocks played the crucial role. For statistical copolymers the determining parameter was the composition and the comonomers content. Additionally it was demonstrated that the scaling of the length of polymer brushes backbone allows precise tailoring the position at which the backbone would break when spreading on the surface. Finally it was showed the polymer brushes could be used as the precursors of the porous materials. It leads to one of important potential applications of polymer brushes. In summary novel approaches that were introduced into synthetic methodology of ATRP for polymer brushes synthesis have been demonstrated in this thesis. Moreover it was showed that those types of materials due to their single molecule topology show very unique properties and could be described as functional materials.

7

Synteza amfifilowych kopolimerów szczepionych metodą kontrolowanej (ko)polimeryzacji rodnikowej hydrofilowego makromonomeru poli(tlenku etylenu)

Neugebauer D.

Wiadomości Chemiczne

|

2008

|

[Z] 62, 1-2

49-66

EN

A combination of hydrophilic and hydrophobic characters in one macromolecule of a polymer provides amphiphilic behavior [1, 2]. Such unique properties, which have found significant interest, are exhibited by graft copolymers containing poly(ethylene oxide) (PEO) as side chains attached to the backbone (Scheme 1) [20]. They have greatly expanded a class of materials important for science and biomedicine. This review article describes the PEO graft copolymers prepared by a variety of synthetic procedures used for the atom transfer radical (co)polymerization (ATRP) (Scheme 2) [15-17], i.e. directly by the grafting through, which is also named as the macromonomer method or by the grafting from technique, which requires the use of a multifunctional macroinitiator. Densely homografted copolymers also called molecular brushes [21-25] were obtained by homopolymerization of PEO macromonomer (Scheme 3). The density of PEO grafts was decreased in the copolymerization of PEO macromonomer with a low molecular weight comonomer resulting in loosely grafted copolymers contai-ning uniform PEO side chains (Scheme 4) [46-48]. Consequently, the copolymerization of two macromonomers yielded heterografted brushes (Scheme 5) [21, 23, 26, 45, 53-57]. In this case, the composition of copolymers was designed by the selection of proper comonomers with comparable (rM1 = rM2/rM1 ~ rM2) or different (rM1 > rM2, rM1 < rM2) reactivity ratios, which can form alternating/ random copolymers or spontaneous gradient of PEO chains along backbone, respectively. Using monofunctional macroinitiators with comb or linear composition for polymerization of PEO macromonomer resulted in comb-comb [31] or semi-comb diblock copolymers [21, 23, 27-30]. The reverse structures were also obtained, when the PEO graft copolymers were applied as the monofunctional macroinitiators [31, 32]. The use of polymeric multifunctional macroinitiators (graft or linear) in the polymerization of monomer or macromonomer led to the heterografted copolymers (Scheme 4) [32, 50, 51] or more complexed double grafted copolymers (Scheme 3) [25]. The applications of the PEO graft copolymers in numerous fields are also presented to show their versatile potential [25, 26, 46, 53, 55, 56, 68-76].

8

Współczesne kierunki rozwoju polimeryzacji rodnikowej w świetle tematyki Kongresu IUPAC MACRO 2000

Bortel E.

Polimery

|

2002

|

T. 47, nr 9

593-599

PL

Omówiono najważniejsze problemy rozpatrywane w ramach sekcji "Radical Polymerization" na wymienionym w tytule Kongrasie. Z liczby 187 doniesień w tej sekcji aż 80% poświęcono zagadnieniom dotyczącym chemicznej kontroli przebiegu polimeryzacji rodnikowej. Po ogólnym scharakteryzowaniu polimeryzacji rodnikowej jako procesu żyjącego, przedstawiono (zarówno na podstawie najnowszej literatury, jak i doniesień kongresowych) trzy grupy metod takiej kontroli, mianowicie: (a) polimeryzacja z trwałym wolnym rodnikiem (Stable Free Radkal Polymerization - SFRP), (b) polimeryzacja rodnikowa z przeniesieniem atomu (Atom Transfer Radical Poly-meryzation - ATRP), (c) polimeryzacja z odwracalnym addy-cyjno-fragmentacyjnym przeniesieniem łańcucha (Reversible Addition-Fragmentation Chain Transfer Polymerization - RAFT).

EN

The most important problems examined in the section,Radical Polymerization" of IUPAC MACRO 2000 have been discussed. 80% of 87 contributions concerned chemical control of radical polymerization course., After general characterization of radical polymerization as a living process three groups of such control methods have been presented (on the basis of the newest iterature data as well as congress contributions) as follows: a) stable free radical polymerization-SFRP, (b) atom transfer adical polymerization-ATRP, (c) reversible addition-ragmentation chain transfer polymerization-RAFT.