Original scientific paper

Utjecaj polarnosti reakcijske sredine i električnog polja na hibridnu ionsku polimerizaciju

Franjo RANOGAJEC ; Ruđer Bošković Institute, Zagreb

Abstract

Istraživan je mehanizam polimerizacije metakrilonitrila inicirane trietilfosfinom u dimetilformamidu i tetrahidrofuranu. Elementarnom analizom pokazano je da je fosfor kemijski vezan na polimerne molekule. Analiza NMR spektroskopijom, kao i mjerenja električne vodljivosti potvrđuju da tijekom inicijacije nastane hibridna ionska struktura. Adicijom monomera na karbanion nastaje makrohibridni ion. Reakcija inicijacije je spora i odre|uje brzinu polimerizacije. Spontana monomolekulna terminacija prisutna je u procesu. Tijekom postojanja aktivni centar može biti u obliku ionskog para ili slobodnog iona. Slobodni ion mnogo je reaktivniji u reakciji rasta lanca. U dimetilformamidu ionski parovi praktički ne sudjeluju u reakciji rasta lanca i polimer nastaje rastom slobodnih iona. Monomolekulna konstanta ravnoteže ionski par – slobodni ion ovisi o dužini makrohibridnog iona. Posljedično, i brzina polimerizacije ovisi o dužini rastućeg lanca. Dobiveni su eksperimentalni dokazi za to i određene elementarne konstante za makrohibridnu ionsku polimerizaciju. Moglo se očekivati da na hibridnu ionsku polimerizaciju snažno utjeće polarnost reakcijske sredine. Zbog toga smo istraživali polimerizaciju metakrilonitrila iniciranu trietilfosfinom u tetrahidrofuranu te utjecaj vanjskoga električnog polja na ovaj sustav. U tetrahidrofuranu polimerizacija je vrlo spora i nastaju samo oligomeri. Dodatkom dimetilformamida smjesi tetrahidrofurana i monomera, tj. porastom dielektrične konstante reakcijske smjese, raste brzina polimerizacije i molekulna masa polimera. Vanjsko električno polje snažno povećava brzinu polimerizacije i molekulnu masu polimera u tetrahidrofuranu. Ti rezultati sugeriraju da porast dielektrične konstante reakcijske sredine, kao i primjena vanjskoga električnog polja omogućuju disocijaciju slabo reaktivnih ionskih parova u jako reaktivne slobodne ione.

Keywords

dielektrična konstanta; dimetilformamid; hibridna ionska polimerizacija; metakrilonitril; ravnoteža ionski par – slobodni ion; tetrahidrofuran; trietilfosfin; utjecaj vanjskoga električnog polja

Hrčak ID:

47949

URI

https://hrcak.srce.hr/47949

Publication date:

5.2.2010.

Article data in other languages: english

Visits: 1.977 *