Modeling the polymerization kinetics of a dimethacrylate monomer in the after-effect period

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

Warianty tytułu

PL

Modelowanie kinetyki polimeryzacji dimetakrylanu podczas efektu następczego

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

Isothermal differential scanning photocalorimetry was used to monitor the light-induced (366 run; 1.3 mW/cm2; 40°C, Ar atm.) polymerization of (diethylene glycol) dimethacrylate proceeding in the presence of 0.03 M 2,2-dimethoxy-2-phenylacetophenone and to study variations in the mechanism of termination in the after-effect period after illumination had been discontinued. Illumination was stopped at five moments of the reaction corresponding to different degrees of double bond conversion. Three termination models, mono [I, eq. (1)], bimolecular [II, eq. (2)], and mixed type [III, eq. (3)], were used to evaluate parameters k"' and k:,[P]0; kt"[P]0 and kt,[P]0; and k"', k,b[P}0 and kp[P']0, resp., where k"' and k,b are the mono and the bimolecular termination rate coefficients, kp is the propagation rate coefficient and [P*]o is the macroradical concentration at the start of the dark reaction. The parameters were calculated at various durations of post-polymerization (10-160 s at 10-s increments) starting invariably at the moment of discontinuation of illumination. In this manner, the propagation and termination rate coefficients were averaged over increasingly large dark conversions. Two-stage statistical analysis was used to find the "best" model. Termination was found to follow the mechanism varying with time of dark reaction from the bimolecular to the mixed type, whereby radical trapping is seen to be increasingly important. Model III was the only model to describe correctly the variation of the dark reaction rate coefficients with time, i.e., the increase in k,'" and decrease in the product k''[P]0

PL

Metodą izotermicznej różnicowej kalorymetrii skaningowej zbadano przebieg fotopolimeryzacji dimetakrylanu glikolu dietylenowego w obecności 2,2-dimetoksy-2-fenyloacetofenonu (długość fali światła 366 run, natężenie 1,3 mW/cm2, temp. 40"C). Naświetlanie przerywano w pięciu kolejnych chwilach odpowiadających coraz większym konwersjom wiązań podwójnych i badano mechanizm terminacji zachodzącej podczas efektu następczego. Zastosowano trzy modele terminacji odpowiadające reakcji jedno- lub dwucząsteczkowej oraz mieszanej [równania (1)-(3)] i obliczano parametry kinetyczne tych modeli odpowiadające coraz dłuższym czasom trwania efektu następczego (10-160 s w przyrostach 10-sekundowych), zaczynając każdorazowo od chwili wyłączenia światła. W ten sposób uśredniano stałe szybkości propagacji i terminacji na coraz dłuższe okresy reakcji zachodzącej w ciemności. Dwustopniowa analiza statystyczna wykazała, że mechanizm terminacji zmienia się w toku reakcji w ciemności z dwucząsteczkowego na mieszany, co wskazuje na rosnący udział procesu pułapkowania rodników. Jedynie model mieszany opisywał poprawnie zależności stałych szybkości reakcji w ciemności od czasu jej trwania (wzrost wartości k"' i spadek wartości iloczynu ki [P']o).

Słowa kluczowe

PL

fotopolimeryzacja; dimetakrylan glikolu dietylenowego; efekt następczy; mechanizm terminacji; stałe szybkości

EN

termination mechanism; after-effect; modeling; postpoly-merization rate coefficients; dimethacrylate

• Czasopismo: Polimery
• Rocznik: 2001
• Tom: T. 46, nr 10
• Strony: 721-724
• Opis fizyczny: Bibliogr. 7 poz.

Twórcy

autor

Bogacki, M. B.

autor

Andrzejewska, E.

autor

Andrzejewski, M.

• Poznań University of Technology Institute of Chemical Technology and Engineering Pl.Skłodowskiej-Curie 2, 60-965 Poznań,