Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Epoksydowane oleje roślinne : zastosowanie w nowoczesnych materiałach polimerowych

Janus Ewa, Musik Marlena, Wilpiszewska Katarzyna, Sałaciński Łukasz, Milchert Eugeniusz

Wiadomości Chemiczne

|

2021

|

[Z] 75, 9-10

1395--1411

EN

The growing, global concern for the natural environment contributes to the intensive research on at least partial replacing of petroleum-based raw materials with bio-renewable resources on an industrial scale. The chemical composition and oligomeric nature of plant oils make them a promising bio-renewable base for development of new polymer materials. The conversion of plant oils and fats to epoxidized plant oils (EO) and polyols are the processes intensively studied. Epoxides based on soybean oil, i.e. one of the most easily available vegetable oils, have a high potential for polymeric materials preparation. In addition, linseed and castor oils are of great importance in this area as well. This article presents the latest achievements in the production of novel polymer materials based on epoxidized vegetable oils and their derivatives. The importance and application of EO for polymer materials should be considered multidirectional. Epoxidized plant oils are the platform chemicals for polyethers, polyesters, polyurethanes and polyhydroxyurethanes, but also can act as modifiers for natural and synthetic polymers. Polymers based on epoxidized vegetable oils in combination with filler – including more and more popular natural fibers, allow to obtain biocomposites. Applying bioresin and natural reinforcement reduces the carbon footprint. Moreover, such materials may exhibit competitive properties against petrochemical polymer products and meet the requirements of the automotive, packaging, furniture, and construction industries. Additionally, obtaining materials showing functional properties, including shape memory and self-healing ability is also possible.

2

Biodegradowalne polimery funkcyjne – rozszerzenie możliwości zastosowania biomateriałów

Kawalec M., Pastusiak M., Jaworska J., Komar P., Kurcok P., Dobrzyński P.

Engineering of Biomaterials

|

2014

|

Vol. 17, no. 127

16--21

PL

Acetyloacetoniany cyrkonu (IV), żelaza (III), cynku (II), lantanu (III), i itru (III)) oraz tris(2,2,6,6--tetrametylo-3,5-heptanodionianu) skandu zostały z powodzeniem zastosowane w polimeryzacji modelowych 5-metylo-2-okso-1,3-dioksano-5-karboksylanu etylu (MTC-Et) i 5-metylo-2-okso-1,3-dioksano-5--karboksylanu benzylu (MTC-Bz) oraz α-bromo-ε-kaprolaktonu. Proces polimeryzacji prowadzono w masie w podwyższonej temperaturze. Zależność konwersji monomerów węglanowych od czasu polimeryzacji była monitorowana przy pomocy techniki 1H NMR, a wysokocząsteczkowy produkt scharakteryzowano techniką SEC. Kinetyka prowadzonej reakcji zależała nie tylko od temperatury, ale również od rodzaju zastosowanego inicjatora. Zbadano również wpływ temperatury prowadzonej polimeryzacji na masy cząsteczkowe otrzymanych produktów. Badania te wykazały, że zależność temperatura polimeryzacji – masa molowa produktu jest skomplikowana i dla procesów istnieje temperatura optymalna. Co istotne, w szczególnych przypadkach otrzymywane poliwęglany charakteryzowały się frakcją o wysokiej masie przekraczającej nawet 1 Mg/mol. Szczegółowe wyniki przeprowadzonych badań ujawniły także relatywnie silną reakcję transestryfikacji towarzyszącą polimeryzacji z otwarciem pierścienia MTC-Et. W przypadku polimeryzacji MTC-Bz, którego podstawnik benzylowy powinien stanowić większą zawadę przestrzenną przy wiązaniu estrowym niż podstawnik etylowy MTC-Et i w ten sposób ograniczać transestryfikację, występowanie reakcji transacylowania wydaje się być jeszcze silniejsze. W przypadku α-bromo-ε-kaprolaktonu polimeryzacja z otwarciem pierścienia przebiegała najefektywniej, gdy była inicjowana acetyloacetonianem cyrkonu (IV) i tris(2,2,6,6-tetrametylo-3,5--heptanodionianem) skandu (III), pozwalając na otrzymanie polimeru funkcyjnego. Acetyloacetonian cynku (II) reagował z bromopochodną w sposób, który nie prowadził do otrzymania polimerów.

EN

A series of metal acetylacetonates (zirconium (IV), iron (III), zinc (II), lanthanum (III) and yttrium (III)) as well as scandium (III) tris(2,2,6,6-tetramethyl-3,5--heptanedionate) were successfully applied in bulk polymerizations of model ethyl 5-methyl-2-oxo-1,3-dioxane-5-carboxylate (MTC-Et) and benzyl 5-methyl-2--oxo-1,3-dioxane-5-carboxylate (MTC-Bz) as well as α-bromo-ε-caprolactone. The polymerization experiments were carried out at elevated temperatures. Rate of the carbonate monomers conversion during polymerization experiments was followed by 1H NMR while macromolecular product was also characterized with SEC technique. Rate of the monomers conversion was temperature-dependant but it relied also on type of applied polymerization initiator. The study revealed also strong dependence of the products molar masses on temperature regime. It was found that the reactions have some optimum temperature. Noticingly, several experimental conditions were found to yield polycarbonates containing fractions of high molar mass material of about 1 Mg/mol. Complementary results revealed occurrence of relatively strong transesterification in ring-opening polymerization of MTC-Et. Significantly bulkier benzyl substituent of MTC-Bz, in comparison with ethyl substituent of MTC-Et which was supposed to hinder sterically reactivity of the ester linkage, did not retard transesterification occurring during polymerization. Contrary, transacylation seemed to be even more pronounced in the case of MTC-Bz polymerization. In the case of α-bromo-ε-caprolactone ROP zirconium (IV) acetylacetonate and scandium(III) tris(2,2,6,6-tetramethyl-3,5-heptanedionate) were found to be the most effective and allowed to obtain functional polymer. Zinc (II) acetylacetonate reacted with the brominated lactone without polymer formation.

3

Otrzymywanie nowych, wysokoelastycznych i bioresorbowalnych kopolimerów węglanów alifatycznych

Pastusiak M., Dobrzyński P., Kasperczyk J., Smola A., Sobota M.

Engineering of Biomaterials

|

2013

|

Vol. 16, no. 118

37--42

PL

Szereg bioresorbowalnych, liniowych kopolimerów węglanu 1,3-trimetylenu (TMC) z węglanem 2,2- dimetylotrimetylenu (DTC) syntezowano poprzez polimeryzację z otwarciem pierścienia (ROP) prowadzoną w stopie. Kopolimery otrzymano w obecności jednowodnego acetyloacetonianu cynku (II), jako inicjatora. Związek ten, o niskiej toksyczności okazał się bardzo efektywnym inicjatorem przedstawionych reakcji. Otrzymane kopolimery scharakteryzowane zostały metodami spektroskopii 1H and 13C NMR, a także metodą DSC, TGA i GPC. Zbadano wpływ składu komonomerów na termiczne i mechaniczne właściwości otrzymanych kopolimerów. Następnie wytypowano najlepszy materiał spośród syntezowanych kopolimerów, z którego uformowano elastyczne, porowate podłoże do hodowli komórek.

EN

A series of bioresorbable, linear copolymers of 1,3-trimethylene carbonate (TMC) and 2,2-dimethyl-trimetylene carbonate (DTC) were synthesized by bulk ring-opening polymerization (ROP). Copolymers were prepared in the presence of zinc acetylacetonate monohydrate (II) as initiator. This low toxic compound occurred to be a very effective initiator of presented reactions. The resulting copolymers were characterized by 1H and 13C NMR spectroscopy, DSC, TGA and GPC measurements. The influence of the monomer composition on the thermal and mechanical properties of the obtained copolymers was investigated. Afterwards, from synthesized copolymers the best material was selected for manufacturing highly flexible, porous scaffolds for cell culture.

4

Homo-and copolymerization of aliphatic cyclic carbonates with suppression of transesterification

Socka M., Duda A.

Polish Journal of Applied Chemistry

|

2009

|

Vol. 53, nr 2

187-193

EN

The ring-opening polymerization (ROP) of cyclic carbonates initiated with chiral Al-alkoxides that bear stcrically demanding ligands provides sufficient control of molar mass, macromolecular architecture and end groups of the resulting (co)polymers. The present paper reports that this kind of control takes place also in the cyclic carbonates (trimethylene carbonate (TMC) and 2,2-dimethyltrimcthylene carbonate (DTC)) homopolymerization and their copolymcrization with L,L-lactide (LA). This is in contrast to previous, reported attempts of cyclic carbonates polymerization proceeding on the achiral active species. Thus, in the properly chosen conditions di- and mutiblock copolymers could be obtained by starting the polycarbonate blocks growth with the living poly(L,L-lactide) (PLA). Namely, application of a bulky, Schiffs base derivative: (5)-(+)-2,2'-[l,r-binaphtyl- 2,2'diylbis-(nitrylomethilidyne)]-diphenolate at the aluminum alkoxidc active species (SBOiAl-O/Pr) results in a suppression of the segmental exchange involving polycarbonates and PLA blocks and eventually leads to the corresponding well-defined di- and triblock copolymers formation.

5

Zdolność do polimeryzacji cyklicznych estrów alifatycznych

Duda A., Kowalski A.

Polimery

|

2007

|

T. 52, nr 7-8

485-495

PL

Na podstawie przeglądu literatury przedyskutowano podstawowe czynniki wpływające na zdolność cyklicznych estrów alifatycznych (laktonów, laktydów i węglanów) do polimeryzacji. Wyróżniono: (a) czynniki termodynamiczne, związane głównie z naprężeniem monomeru i liczbą stopni swobody jednostek powtarzalnych polimeru oraz (b) czynniki kinetyczne, wynikające z dostępności mechanizmu zapewniającego wystarczającą szybkość polimeryzacji. Zwrócono uwagę na fakt, iż uwarunkowana termodynamicznie niezdolność cyklicznego estru do polimeryzacji nie oznacza niezdolności do reakcji otwarcia pierścienia, gdyż możliwa jest synteza wielkocząsteczkowych kopolimerów zawierających do 50 % mol. jednostek powtarzalnych pochodzących od monomeru niezdolnego do homopolimeryzacji. Analiza uwarunkowań kinetycznych wykazała, iż nie ma jednolitej korelacji między reaktywnością a wymiarem pierścienia monomeru i może wystąpić odwrócenie szeregu reaktywności monomerów w zależności od mechanizmu polimeryzacji. Omówiono również metody zwiększenia wydajności polimeru wielkocząsteczkowego w związku z niekorzystnym występowaniem w niektórych wypadkach znacznych równowagowych stężeń monomeru i cyklicznych oligomerów.

EN

The fundamental factors influencing polymerizability of aliphatic cyclic esters (lactones, lactides and carbonates - see Scheme A) were discussed on the basis of literature review. Thermodynamic factors (a) related mostly to the monomer ring strain and the numbers of degrees of freedom of the polymer repeating units as well as kinetic factors (b) resulting from the polymerization mechanism availability securing the sufficient polymerization rate were distinguished. An attention was paid to the fact that thermodynamically determined inability of cyclic ester to polymerize was not tantamount to its inability to ring-opening reaction. The syntheses of macromolecular copolymers containing up to 50-mole % of repeated units coming from non-homopolymerizable monomer are possible. The analysis of kinetic factors allowed concluding that there was no uniform correlation between monomer reactivity and ring size. Moreover, dependently on the polymerization mechanism, the reversed reactivity order could occur. The methods of polymer yield increasing, in connection with disadvantageous occurring (in some cases) of substantial equilibrium concentrations of monomer and cyclic oligomers were also discussed.

6

Silnie rozgałęzione poli(hydroksyetery) na podstawie biscyklicznego węglanu z grupą fenolową

Rokicki G., Parzuchowski D., Maciejewski D., Rzytki P.

Polimery

|

2007

|

T. 52, nr 9

648-657

PL

Przedstawiono ogólną charakterystykę polimerów silnie rozgałęzionych, zwłaszcza zaś uwzględniono otrzymywanie poli(hydroksyeterów) o takiej właśnie strukturze. Opracowano warunki wieloetapowej syntezy biscyklicznego węglanu zawierającego w cząsteczce grupę fenolową - diwęglanu N,N-bis(2,3-dihydroksypropylo)-4-hydroksyaniliny, który następnie poddawano polikondensacji bez startera bądź też w obecności startera; stanowiły go triglicydylowy eter trimetylolopropanu albo diwęglan 2,2-bis[4-(2,3-dihydroksypropoksy)fenylo]propanu. Monomer scharakteryzowano na podstawie widm 1H i 13C NMR, a powstające silnie rozgałęzione poli(hydroksyetery) - na podstawie widma masowego i wyników badania metodą GPC.

EN

General characteristics of hyperbranched polymers has been presented and especially preparation of poly(hydroxyethers) of this structure has been taken into consideration. There were elaborated the conditions of multistage synthesis of bicyclic carbonate containing phenol group in a molecule - N,N-bis(2,3-dihydroxypropyl)-4-hydroxy aniline (Scheme B and C) - what was subjected to polycondensation with or without the starter which was either trimethylolpropane triglycidyl ether or 2,2-bis[4-(2,3-dihydroxypropoxy)phenyl]propane dicarbonate. The monomer was characterized on the basis of 1H and 13CnmR spectra (Fig. 3 and 4) while formed hyperbranched poly(hydroxyethers) on the basis of mass spectra (Fig. 5) and results of GPC investigations (Fig. 6).

7

Inhibicja tlenowa procesów fotopolimeryzacji i sposoby jej ograniczania

Biernat M., Rokicki G.

Polimery

|

2005

|

T. 50, nr 9

633-645

PL

W artykule przeglądowym omówiono mechanizm i kinetykę fotopolimeryzacji rodnikowej nienasyconych monomerów prowadzonej w obecności tlenu z powietrza. Przedstawiono czynniki wpływające na wartość inhibicji tlenowej oraz podstawowe sposoby jej ograniczania, m.in. zastosowanie osłon z gazu obojętnego, powłok ochronnych, barier z przezroczystych folii lub wosków parafinowych oraz użycie światła o dużej intensywności. Przedyskutowano fotopolimeryzację nienasyconych monomerów wykazujących zmniejszoną wrażliwość na inhibitujące działanie tlenu. Omówiono mechanizm fotopolimeryzacji układów zawierających monomery polarne i monomery zdolne do tworzenia wiązań wodorowych oraz zależność szybkości polimeryzacji od ich struktury. Opisano również podstawowe metody oznaczania wartości inhibicji tlenowej.

EN

In this review the mechanism and kinetics of radical photopolymerization of unsaturated monomers carried out in the presence of atmospheric oxygen have been described. The factors influencing the oxygen inhibition value and basic methods of its suppression such as among others the use of inert gas screen, protective coatings, barriers made of transparent films or paraffin waxes, and use of high intensity light, were presented. Photopolymerization of unsaturated monomers showing decreased sensitivity to oxygen inhibition has been discussed. The mechanism of photopolymerization of the systems containing polar monomers or monomers able to form hydrogen bonds was presented as well as the dependence of polymerization rate on the monomer structure (Table 2). Basic methods of measuring of the oxygen inhibition value have also been described.

8

Cykliczne węglany i spiroortowęglany. Perspektywiczne monomery w chemii polimerów

Rokicki G., Kowalczyk T.

Polimery

|

1998

|

T. 43, nr 7-8

407-416

PL

Przedstawiono przegląd metod syntezy oraz zastosowań cyklicznych węglanów i spiroortowęglanów w chemii polimerów. Szczególną uwagę poświęcono wpływowi liczby członów pierścienia cyklicznego węglanu oraz spiroortowęglanu na mechanizm polimeryzacji i kopolimeryzacji z różnymi monomerami heterocyklicznymi. Omówiono najbardziej perspektywiczne kierunki zastosowań tak otrzymanych poliwęglanów i ich kopolimerów. Są one już używane jako składniki poliolowe poliuretanów segmentowych zarówno do wyrobu typowych odpornych na hydrolizę elastomerów uretanowych, jak i do zastosowań biomedycznych ze względu na biozgodność tego typu poliuretanów oraz ich odporność na czynniki utleniające (BIONATE™). Ważnymi problemami związanymi z ochroną środowiska naturalnego są biodegradowalność i recykling polimerów. Niektóre kopoliwęglany alifatyczne [np. z (R)-beta-butyrolaktonem] są podatne na działanie mikroorganizmów. Wykazują one również duży stopień depolimeryzacji z zamknięciem pierścienia, co może być wykorzystane w tzw. recyklingu termodynamicznym. Omówiono też sposoby modyfikacji żywic epoksydowych oligomerami zakończonymi cyklicznymi węglanami z zastosowaniem poliamin i kwasów Lewisa jako utwardzaczy. Dodatek takich oligomerów do kompozycji żywic epoksydowych, zwłaszcza utwardzanych przy użyciu BF3OEt2, znacznie zwiększa ich udarność.

EN

Syntheses and applications of cyclic carbonates and spiro-or-thocarbonates are reviewed with particular reference to the ring-size effect exercised by either carbonate type on the mechanisms of polymerization and copolymerization carried out with various heterocyclic monomers. Prospective application areas of the polycarbonates and their copolymers thus ob-tained are discussed. Aliphatic polycarbonates are used as polyol ingredients for segmented polyurethanes to make hydrolysis-resistant urethane elas-tomers as well as oxidation-resistant and biocompatible medical utensils (e.g., BIONATE). Some aliphatic copolycarbonates (e.g., with (R)-beta-butyrolactone) are biodegradable; polycarbonates and copolymers containing polycarbonate blocks are liable to ring-closing depolv'merization, which thus renders ther-modynamic recycling feasible. Modification of epoxy resins with cyclic car-bonate-terminated oligomers, involving polyamines and Lewis acids (espe-cially BF^'OEh) as curing agents/ has led to compositions endowed with en-hanced impact resistance