Synthesis of Linear Block Polymers Based on a Series of Vinyl Monomers Using Macroinitiators with a Terminal Labile Boroxyl Group
Keywords:
butyl acrylate, vinyl isobutyl ether, compensation copolymerization, triethylborane, molecular weight parameters, composition, reversible inhibitionAbstract
The synthesis of two copolymers of different nature for their use as macroinitiators, namely, butyl acrylate with vinyl butyl ether and methyl methacrylate with vinyl butyl ether, was carried out by adding an active monomer to an excess of a comonomer during its boiling in the presence of triethylborane. The organoelement co-initiator was isolated from the complex with hexamethylenediamine in a solution of vinyl butyl ether by adding methacrylic acid in proportion to the amount of amine in moles, together with acrylate. In this case, the oxidant of triethyl boron is the oxygen of the air remaining in the reaction mixture when boiling vinyl butyl ether, sufficient to oxidize triethyl boron. The copolymer samples, isolated from the reaction mixture and characterized by GPC in respect of their molecular weight parameters and by IR as regards composition, were redissolved in vinyl butyl ether, a portion of ethylhexyl acrylate monomer was added and the mixtures were thermostated for four hours. The experimental results thus obtained indicate the formation of block copolymers using copolymers of vinyl monomers (butyl acrylate with vinyl butyl ether and methyl methacrylate with vinyl butyl) as macroinitiators. The mass was determined for the synthesized block copolymers, the composition and molecular mass pa-rameters were investigated. The weight of the initial samples during the synthesis almost doubled for both macroinitiators. Other characteristics of the block copolymers of butyl acrylate-vinyl butyl ether with ethylhexyl acrylate-vinyl butyl ether and methyl methacrylate-vinyl butyl ether with ethyl hexyl acrylate-vinyl butyl ether differ in many ways. In the case of the initial copolymer of butyl acrylate with vinyl butyl ether, the value of the number-average molecular weight increased significantly and the polydispersity coefficient decreased. For the initial copolymer of methyl methacrylate with vinyl butyl, the changes in molecular weight parameters are much smaller. This is due to the nature of the selected acrylic monomers. It is important that a new block consisting of monomer units of ethylhexyl acrylate and vinyl butyl ether continues to maintain the ratio of monomer units close to equimolar, as a result of block copolymerization. Such polymer compounds are efficient in lubricating oil thickeners with high resistance to mechanical degradation.References
Macromolecular Engineering Approach for the Preparation of New Architectures from Fluorinated Olefins and their Applications / Sk A. Mohammad, Sh. Shingdilwar, S. Banerjee, B. Ameduri // Progress in Polymer Science. – 2020. – V. 106. – 101255. DOI: 10.1016/j.progpolymsci.2020.101255
Заремский, М.Ю. Кинетические особенности псевдоживой радикальной полимеризации в условиях обратимого ингибирования нитроксильными радикалами / М.Ю. Заремский // Высоко-молекулярные соединения. Серия С. – 2015. – Т. 57, № 1. – С. 75–97.
Системы органобораны-кислород воздуха как нетрадиционные инициаторы радикальной полимеризации / М.Ю. Заремский, Е.С. Гарина, М.Е. Гурский, Ю.Н. Бубнов // Высокомолекуляр-ные соединения. Серия Б. – 2013. – Т. 55, № 5. – С. 601–624.
Реакции инициирования и реинициирования полимеризации под действием систем орга-ноборан-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.
Семенычева, Л.Л. Особенности молекулярно-массовых характеристик сополимеров бути-лакрилат – винилбутиловый эфир при компенсационной сополимеризации в кипящем мономере в присутствии трибутилбора, введенного разными способами / Л.Л. Семенычева, Н.Б. Валетова, Ю.О. Маткивская // Вестник ЮУрГУ. Серия «Химия». – 2017. – Т. 9, № 4. – С. 47–51.
Особенности молекулярно массовых параметров сополимеров алкилметакрилатов с вини-лалкиловыми эфирами, синтезированных компенсационным методом / Л.Л. Семенычева, А.А. Мойкин, Н.Б. Валетова и др. // Вестник ЮУрГУ. Серия «Химия». – 2016. – Т. 8, № 4. – С. 31–37.
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 Triethylboraneeoxygen System / N.L. Pegeev, L.L. Semenycheva, N.B. Valetova et al. // Journal of Organometallic Chemistry. – 2020. – V. 922, no. 9. – 121396. DOI: 10.1016/j.jorganchem.2020.121396
Особенности молекулярно-массовых характеристик сополимеров, синтезированных в присутствии системы триэтилбор – кислород, при варьировании времени введения бутилакрила-та 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.
Свойства сополимеров бутилакрилата с винилизобутиловым эфиром, полученные с ис-пользованием инициирующей системы триэтилборан-кислород компенсационным способом / Н.Л. Пегеев, Ю.О. Маткивская, Н.Б. Валетова и др. // Вестник ЮУрГУ. Серия «Химия». – 2020. – Т. 12, № 2. – С. 64–73.
Синтез блок-сополимера бутилакрилата с винилбутиловым эфиром с использованием инициирующей системы триэтилборан-кислород компенсационным способом / Ю.О. Маткив-ская, Ю.О. Пегеева, Н.Б. Валетова и др. // Вестник ЮУрГУ. Серия «Химия». – 2021. – Т. 13, № 2. – С. 62–72.
Гераськина, Е.В. Некоторые особенности компенсационной сополимеризации бутилак-рилата и винилбутилового эфира в кипящем мономере / Е.В. Гераськина, А.А. Мойкин, Л.Л. Се-менычева // Вестник Казанского технологического университета. – 2015. – Т. 18, № 4. – C. 28–31.
О структуре сополимеров алкил(мет)акрилатов и винилалкиловых эфиров – новых моди-фикаторов вязкости смазочных масел / Л.Л. Семенычева, Е.В. Гераськина, Ю.О. Маткивская и др. // Журнал прикладной химии. – 2015. – Т. 88, № 10. – С. 1505–1510.
Семенычева, Л.Л. Сополимеры бутилакрилата с винилалкиловыми эфирами как загу-щающие 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 полу-чения эффективной загущающей присадки к маслам / Л.Л. Семенычева, В.В. Винс, Е.И. Богатова и др. // Журнал прикладной химии. – 2009. – Т. 82, № 9. – С. 1542–1545.
Влияние молекулярной массы на свойства сополимеров винилбутилового эфира и ал-кил(мет)акрилатов как загущающих присадок к нефтяным маслам / Л.Л. Семенычева, Е.В. Ге-раськина, О.А. Казанцев и др. // Журнал прикладной химии. – 2014. – Т. 87, № 2. – C. 93–98.
Влияние молекулярной массы сополимеров винилбутиловый эфир-смесь сложных эфиров спиртов фракции C8-C10 и акриловой кислоты на их загущающее действие и устойчивость к механической деструкции в минеральных маслах / Л.Л. Семенычева, Е.В. Гераськина, О.А. Казанцев и др. // Нефтепереработка и нефтехимия. – 2013. – № 11. – С. 32–34.
Geraskina, E.V. The Thickening Additives for Mineral and Synthetic Oils Based on the Copol-ymers of Alkyl Acrylates or Methacrylates and Butyl Vinyl Ether./ E.V. Geraskina, A.A. Moikin, L.L. Semenycheva // AIP Conference Proceedings. – 2014. – V. 1599, № 1. – Р. 570–573. DOI: 10.1063/1.4876905.
Модификаторы вязкости на основе сополимеров винилизобутилового эфира для смазоч-ных масел / Е.В. Гераськина, Ю.О. Маткивская, Е.П. Чухманов и др. // Журнал прикладной хи-мии. – 2014. – Т. 87, № 11. – С. 1609–1614.
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.
Инфракрасная спектроскопия полимеров / Й. Дехант, Р. Данц, В. Киммер, Р. Шмольке; пер. с нем. В. В. Архангельского; под ред. Э. Ф. Олейника. – М.: Химия, 1976. – 471 с.
Preparation of Nonmigratory Flexible Poly(vinyl chloride)-b-poly(n-butyl acrylate)-b-poly(vinyl chloride) via Aqueous Reversible Deactivation Radical Polymerization in a Pilot Reactor / C.M.R. Abreu, A.C. Fonseca, D.F.S.L. Rodrigues, T.C. Rezende, J.R.C.C. Marques, A.J.C. Tom´as, P.M.F.O. Gonçalves, A.C. Serra, J.F. J. Coelho // Reactive and Functional Polymers. – 2022. – V. 170. – 105138. DOI: 10.1016/j.reactfunctpolym.2021.105138.
ABC-Type Triblock Copolyacrylamides via Copper-Mediated Reversible Deactivation Radical Polymerization / F.M. Alsubaie, O.Y. Alothman, H. Fouad, A.-H.I. Mourad // Polymers. – 2022. – V. 14, no. 1. – P. 116. DOI: 10.3390/polym14010116.
Fabrication of Structurally Controlled Poly(n-butyl Acrylate) Particles by ab Initio Emulsion Organotellurium-Mediated Radical Polymerization. Synthesis of High Molecular Weight Homo and Block Copolymers / Yu. Jiang, W. Fan, M. Tosaka et al. // Macromolecules. – 2021. – V. 54. – P. 10691−10699. DOI: 10.1021/acs.macromol.1c02037.
