Синтез блок-сополимера бутилакрилата с винилбутиловым эфиром с использованием инициирующей системы триэтилборан – кислород компенсационным способом

Юлия Олеговна Маткивская, ЮлиЯ Олеговна Пегеева, Наталья Борисовна Валетова, Татьяна Израилевна Лиогонькая, Никита Леонидович Пегеев, Александр Вячеславович Митин, Людмила Леонидовна Семенычева

Аннотация


Синтез сополимера бутилакрилата с винилбутиловым эфиром осуществляли компенсационным способом при кипении винилбутилового эфира, в его избытке, в присутствии триэтилбора, выделяемого из комплекса с гексаметилендиамином, и окислителя. Полученный сополимер использовали как макроинициатор, добавляя к нему в кипящем винилбутиловом эфире новую порцию бутилакрилата. Несколько образцов макроинициаторов получены при различной продолжительности сополимеризации. Так как формирование макромолекул при сополимеризации бутилакрилата с винилбутиловым эфиром происходит по двум центрам роста цепи – олигомерному, образовавшемуся за счет захвата бороксильными радикалами инициирующих и растущих радикалов с небольшим количеством звеньев сополимера, и низкомолекулярному, сформированному путем обычного радикального обрыва цепи при инициировании алкильными и алкоксильными радикалами, в составе выделенного сополимера присутствует олигомер и низкомолекулярный сополимер. В олигомерной фракции сополимера лабильных связей с бороксильным радикалом на конце цепи больше, чем в низкомолекулярном сополимере, в результате этого добавление бутилакрилата к раствору в винилбутиловом эфире сополимера, выделенного из реакционной смеси, приводит к образованию блоксополимера с большей молекулярной массой, при этом нарастание молекулярной массы происходит за счет присоединения новых звеньев сополимера, более всего к олигомерной части образца. Увеличение молекулярной массы сополимера за счет прививки новых звеньев преимущественно на олигомер по лабильной связи по схеме обратимого ингибирования приводит к увеличению массы образцов и заметным изменениям кривой молекулярно-массового распределения. Если время синтеза образца значительно превышает время дозирования, выявленные эффекты проявляются меньше, что связано  с рекомбинацией радикалов, образовавшихся по схеме обратимого ингибирования, за счет обычного радикального обрыва. Представленные данные свидетельствую о том, что сополимер бутилакрилата с винилбутиловым эфиром, синтезированный в присутствии триэтилбора и окислителя при компенсационной сополимеризации в избытке винилбутилового эфира является макроинициатором блок-сополимеризации бутилакрилата с винилбутиловым эфиром с ним за счет лабильной связи концевого бороксильного радикала.

Ключевые слова


бутилакрилат; винилбутиловый эфир; макроинициатор; компенсационная сополимеризация; триэтилборан; молекулярно-массовые характеристики

Полный текст:

PDF

Литература


Grubbs, R. B. 50th Anniversary Perspective: Living Polymerization-emphasizing the Molecule in Macromolecules / R. B. Grubbs, R. H. Grubbs // Macromolecules. – 2017. – V. 50. – P. 6979–6997. DOI: 10.1021/acs.macromol.7b01440

Polymer Synthesis with More than One form of Living Polymerization Method / X. Guo, B. Choi, A. Feng, S.H. Thang // Macromol. Rapid Commun. – 2018. – V. 39. – 1800479. DOI: 10.1002/marc.201800479

Yusa, S. Molecular Design of Soft Interface / S. Yusa, S. Fujii // Molecular Soft-Interface Science. – 2019.– P. 29 – 54. DOI: 10.1007/978-4-431-56877-3_2

Ilgach, D.M. Methods of Controlled Radical Polymerization for the Synthesis of Polymer Brushes / D.M. Ilgach, T.K. Meleshko, A.V. Yakimansky // Polym. Sci. Ser. C. – 2015. – V. 57. – P. 3–19. DOI:10.1134/S181123821501004X

Matyjaszewski, K. New Trends in Controlled Radical Polymerization / K. Matyjaszewski, E. Chernikova // Polym. Sci. Ser. C. – 2015. – V. 57. – P. 1–2. DOI: 10.1134/S1811238215010075

Progress in Reactor Engineering of Controlled Radical Polymerization: a Comprehensive Review / X. Li, E. Mastan, W.J. Wang et al. // Reaction Chemistry & Engineering. – 2016. – V. 1, no 1. – P. 23–59. DOI: 10.1039/C5RE00044K

Automation of Controlled/Living Radical Polymerization / M. Tamasi, S. Kosuri, J. DiStefano, et al // Advanced Intelligent Systems. – 2019. – 1900126. DOI: 10.1002/aisy.201900126

Mishra, M. Handbook of Vinyl Polymers: Radical Polymerization, Process, and Technology, Second Edition / M. Mishra, Y. Yagci. – Florida: CRC Press, 2016. – 784 p.

Reversible-Deactivation Radical Polymerization (Controlled/Living Radical Polymerization): From Discovery to Materials Design and Applications / N. Corrigan, K. Jung, G. Moad, et al. // Progress in Polymer Science. – 2020. – Т. 111. – 101311. DOI: 10.1016/j.progpolymsci.2020.101311

Необычный механизм полимеризации ММА под действием амминтриизобутилборана и кислорода воздуха / М.Ю. Заремский, Д.В. Буданов, С.А. Романов и др. // Высокомолекулярные соединения. Серия Б. – 2011. – Т. 53, № 1. – С. 95–104.

Системы органобораны – кислород воздуха как нетрадиционные инициаторы радикальной полимеризации / М.Ю. Заремский, Е.С. Гарина, М.Е. Гурский, Ю.Н. Бубнов // Высокомолекулярные соединения. Серия Б. – 2013. – Т. 55, № 5. – С. 601–624.

Реакции инициирования и реинициирования полимеризации под действием систем органоборан–кислород / М.Ю. Заремский, М.Е. Гурский, Ю.Н. Бубнов и др. // Высокомолекулярные соединения. Серия Б. – 2018. – Т. 60, № 2. – С. 123–133.

Полимеризация метилметакрилата в присутствии бороксильных радикалов. Синтез блок-сополимеров / М.Ю. Заремский, В.В. Одинцова, А.В. Большакова и др. // Высокомолекулярные соединения. Серия Б. – 2018. – Т. 60, № 4. – С. 285–294.

Особенности «компенсационной» сополимеризации бутилакрилата с винилбутиловым эфиром в присутствии триэтилбора / Л.Л. Семенычева, Ю.О. Маткивская, Н.Б. Валетова и др. // Известия Академии наук. Серия химическая. – 2017. – № 9. – С. 1660–1664.

Влияние способа выведения компонента инициатора из комплекса триэтилбор – гексаметилендиамин на молекулярно-массовые характеристики сополимеров бутилакрилат-винилбутиловый эфир при компенсационной сополимеризации в кипящем мономере / Л.Л. Семенычева, Ю.О. Часова, Н.Б. Валетова и др. // Вестник ЮУрГУ. Серия «Химия». – 2018. – Т. 10, № 4. – С. 66–74. DOI: 10.14529/chem180407.

Свойства сополимеров бутилакрилата с винилизобутиловым эфиром, полученных с использованием инициирующей системы триэтилборан – кислородкомпенсационным способом / Н.Л. Пегеев, Ю.О. Маткивская, Н.Б. Валетова и др. // Вестник ЮУрГУ. Серия «Химия». – 2020. – Т. 12, № 2. – С. 64–73.

Reversible Inhibition in the Formation of Copolymers Based on Alkyl (meth)acrylates with Vinyl Butyl Ethers under Compensation of the Active Monomer Depending on Their Nature When Initiated by the Triethylborane–Oxygen System / N.L. Pegeev, L.L. Semenycheva, N.B. Valetova et al. // Journal of Organometallic Chemistry. – 2020. – V. 922. DOI: 10.1016/j.jorganchem.2020.121396

Особенности молекулярно-массовых характеристик сополимеров, синтезированных в присутствии системы триэтилбор – кислород, при варьировании времени введения бутилакрилата в кипящий винилбутиловый эфир / Л.Л. Семенычева, Ю.О. Часова, Н.Б. Валетова и др. // Вестник ЮУрГУ. Серия «Химия». – 2019. – Т. 11, № 3. – С. 80–90. DOI: 10.14529/chem190309.

Влияние условий синтеза сополимеров бутилакрилата и винилбутилового эфира при компенсационном способе на их молекулярно-массовые параметры и загущающие свойства в диоктилсебацинате / Л.Л. Семенычева, Н.Б. Валетова, А.А. Мойкин и др. // Журнал прикладной химии. – 2016. – Т. 89, № 10. – С. 1351–1356.

Семенычева, Л.Л. Сополимеры бутилакрилата с винилалкиловыми эфирами как загущающие присадки к маслам / Л.Л. Семенычева, Е.И. Богатова, В.В. Винс // Журнал прикладной химии. – 2008. – Т. 81, № 9. – С. 1563–1566.

Особенности синтеза сополимера бутилакрилата с винил-н-бутиловым эфиром для получения эффективной загущающей присадки к маслам / Л.Л. Семенычева, В.В. Винс, Е.И. Богатова и др. // Журнал прикладной химии. – 2009. – Т. 82. – С. 1542–1545.

Влияние молекулярной массы на свойства сополимеров винилбутилового эфира и алкил(мет)акрилатов как загущающих присадок к нефтяным маслам / Л.Л. Семенычева, Е.В. Гераськина, О.А. Казанцев и др. // Журнал прикладной химии. – 2014. – Т. 87. – C. 93–98.

Влияние условий синтеза на состав сополимеров алкил(мет)акрилат – винилалкиловый эфир / Л.Л. Семенычева, Ю.О. Маткивская, Ю.Л. Кузнецова и др. // Вестник ЮУрГУ. Серия «Химия». – 2015. – Т. 7, № 4. – С. 59–65. DOI: 10.14529/chem150408

О структуре сополимеров алкил(мет)акрилатов и винилалкиловых эфиров – новых модификаторов вязкости смазочных масел / Л.Л. Семенычева, Е.В. Гераськина, Ю.О. Маткивская и др. // Журнал прикладной химии. – 2015. – Т. 88, № 10. – С. 1505–1510.

Синтез сополимеров бутилметакрилата с использованием компенсационного способа / Л.Л. Семенычева, Е.В. Гераськина, Ю.О. Маткивская и др. // Вестник ЮУрГУ. Серия «Химия».– 2016. – Т. 8, № 1. – С. 20–25. DOI: 10.14529/chem160103

Купцов, А.Х. Фурье-КР и Фурье-ИК спектры полимеров / А.Х. Купцов, Г.Н. Жижин. – М. Физматлит, 2001. – 656 с.


Ссылки

  • На текущий момент ссылки отсутствуют.