Кінетика та механізм реакцій вільнорадикальної полімеризації акрилових мономерів на основі тригліцеридів рослинних олій

Автор(и)

  • В.Ф. Кір’янчук Національний університет "Львівська політехніка"
  • З.І. Демчук Державний університет Північної Дакоти, Фарго, США
  • І.Т. Тарнавчик Державний університет Північної Дакоти, Фарго, США
  • К. Кінгслі Державний університет Північної Дакоти, Фарго, США
  • А.М. Когут Національний університет "Львівська політехніка"
  • О.М. Шевчук Національний університет "Львівська політехніка"
  • С.А. Воронов Національний університет "Львівська політехніка"
  • А.С. Воронов Державний університет Північної Дакоти, Фарго, США

DOI:

https://doi.org/10.15407/dopovidi2018.03.095

Ключові слова:

вільнорадикальна полімеризація, мономери з рослинних олій, оливкова олія, перестерифікація

Анотація

Через реакцію перестерифікації оливкової олії N-гідроксіетилакриламідом синтезовано новий акриловий мономер — акрилоїламіноетилолеат ("оливковий" мономер (ОМ)). Структуру ОМ та його гомополімеру  підтверджено методами ІЧ та 1Н ЯМР спектроскопії. Особливістю структури ОМ, на відміну від відомого акрилового мономера на основі тригліцеридів соєвої олії — акрилоїламіноетилсояту ("соєвий" мономер (СМ)), який має в ацильному фрагменті жирної кислоти два подвійні зв’язки, є наявність лише одного подвійного зв’язку. Це зумовлює в процесі радикальної полімеризації ОМ одночасний перебіг реакцій росту макроланцюга та менш вираженої реакції передачі ланцюга порівняно з СМ, а також формування полі-ОМ з більшою молекулярною масою, ніж полі-СМ. Визначено порядки реакції за мономером та ініціатором, а також кінетичні особливості полімеризації для ОМ та СМ. Встановлено константи кополімеризації (r1, r2) зі стиролом та Q−е параметри для ОМ.

Завантаження

Посилання

Havelka, K. O. & McCormick, C. L. (2000). Specialty monomers and polymers: synthesis, properties, and applications. 1st ed. Washington, D.C.: American Chemical Society. doi: https://doi.org/10.1021/bk-2000-0755

Chen, F. B. & Bufkin, G. (1985). Crosslinkable emulsion polymers by autoxidation. I. Reactivity ratios. J. Appl. Polym. Sci., 30, Iss. 72, pp. 4571-4582. doi: https://doi.org/10.1002/app.1985.070301204

Yuan, L., Wang, Z., Trenor, N. M. & Tang, C. (2015). Robust amidation transformation of plant oils into fatty derivatives for sustainable monomers and polymers. Macromolecules, 48, Iss. 5, pp. 1320-1328. doi: https://doi.org/10.1021/acs.macromol.5b00091

Moreno, M., Miranda, J. I., Goikoetxea, M. & Barandiaran, M. (2014). Sustainable polymer latexes based on linoleic acid for coatings applications. Prog. Org. Coat., 77, Iss. 11, pp. 1709-1714. doi: https://doi.org/10.1016/j.porgcoat.2014.05.016

Tarnavchyk, I., Popadyuk, A., Popadyuk, N. & Voronov, A. (2015). Synthesis and free radical copolymerization of a vinyl monomer from soybean oil. ACS Sustainable Chem. Eng., 3, Iss. 7, pp. 1618-1622. doi: https://doi.org/10.1021/acssuschemeng.5b00312

Toropseva, A. M, Belogorodskaya, K. V & Bondarenko, V. M. (1972). Laboratory workshop on chemistry and technology of high-molecular compounds. Leningrad: Khimiya (in Russian).

Demchuk, Z., Shevchuk, O., Tarnavchyk, I., Kirianchuk, V., Kohut, A., Voronov, S. & Voronov, A. (2016). Free radical polymerization behavior of the vinyl monomers from plant oil triglycerides. ACS Sustainable Chem. Eng., 4, Iss. 12, pp. 6974-6980. doi: https://doi.org/10.1021/acssuschemeng.6b01890

Bresler, S. E. & Erusalimsky, B. L. (1965). Physics and chemistry of macromolecules. Moskwa, Leningrad: Nauka (in Russian).

Kukulj, D., Davis, T. P. & Gilbert, R. G. (1998). Chain transfer to monomer in the free-radical polymerizations of methyl methacrylate, styrene, and α-methylstyrene. Macromolecules. 31, Iss.4, pp. 994-999. doi: https://doi.org/10.1021/ma971323r

Odian, G. (1991). Principles of Polymerization. New York: Wiley.

Vilela, C., Rua, R., Silvestre, A. J. D. & Gandini, A. (2010). Polymers and copolymers from fatty acid-based monomers. Ind. Crops Prod., 32, Iss. 2, pp. 97-104. doi: https://doi.org/10.1016/j.indcrop.2010.03.008

Carraher, C. E. (2010). Introduction to polymer chemistry, 2nd ed. Boca Raton, FL: Taylor & Francis.

##submission.downloads##

Опубліковано

09.05.2024

Як цитувати

Кір’янчук, В., Демчук, З., Тарнавчик, І., Кінгслі, К., Когут, А., Шевчук, О., Воронов, С., & Воронов, А. (2024). Кінетика та механізм реакцій вільнорадикальної полімеризації акрилових мономерів на основі тригліцеридів рослинних олій . Доповіді Національної академії наук України, (3), 95–103. https://doi.org/10.15407/dopovidi2018.03.095