Powered by OpenAIRE graph
Found an issue? Give us feedback
image/svg+xml art designer at PLoS, modified by Wikipedia users Nina, Beao, JakobVoss, and AnonMoos Open Access logo, converted into svg, designed by PLoS. This version with transparent background. http://commons.wikimedia.org/wiki/File:Open_Access_logo_PLoS_white.svg art designer at PLoS, modified by Wikipedia users Nina, Beao, JakobVoss, and AnonMoos http://www.plos.org/ South Ural State Uni...arrow_drop_down
image/svg+xml art designer at PLoS, modified by Wikipedia users Nina, Beao, JakobVoss, and AnonMoos Open Access logo, converted into svg, designed by PLoS. This version with transparent background. http://commons.wikimedia.org/wiki/File:Open_Access_logo_PLoS_white.svg art designer at PLoS, modified by Wikipedia users Nina, Beao, JakobVoss, and AnonMoos http://www.plos.org/
addClaim

This Research product is the result of merged Research products in OpenAIRE.

You have already added 0 works in your ORCID record related to the merged Research product.

Свойства сополимеров бутилакрилата с винилизо-бутиловым эфиром, полученных с использованием инициирующей системы триэтилборан – кислород компенсационным способом

Authors: Pegeev, N.L.; Matkivskaya, Yu.O.; Valetova, N.B.; Mitin, A.V.; Liogonkaya, T.I.; Semenycheva, L.L.;

Свойства сополимеров бутилакрилата с винилизо-бутиловым эфиром, полученных с использованием инициирующей системы триэтилборан – кислород компенсационным способом

Abstract

Пегеев Никита Леонидович – аспирант химического факультета, Нижегородский государственный университет им. Н.И. Лобачевского. 603950, г. Нижний Новгород, пр. Гагарина, 23. E-mail: nikita.pegeev@mail.ru Маткивская Юлия Олеговна – младший научный сотрудник лаборатории нефтехимии НИИ химии, Нижегородский государственный университет им. Н.И. Лобачевского. 603950, г. Нижний Новгород, пр. Гагарина, 23. E-mail: yulia-univer@mail.ru Валетова Наталья Борисовна – кандидат химических наук, старший научный сотрудник лаборатории нефтехимии НИИ химии, Нижегородский государственный университет им. Н.И. Лобачевского, Россия, 603950, г. Нижний Новгород, пр. Гагарина, 23. E-mail: nata-bor- 2005@mail.ru Митин Александр Вячеславович – кандидат химических наук, старший научный сотрудник, руководитель Центра коллективного пользования НИИ химии, Нижегородский государственный университет им. Н.И. Лобачевского. 603950, г. Нижний Новгород, пр. Гагарина, 23. E-mail: ckp@ichem.unn.ru Лиогонькая Татьяна Израилевна – ведущий инженер кафедры химии нефти (нефтехимического синтеза), Нижегородский государственный университет им. Н.И. Лобачевского. 603950, г. Нижний Новгород, пр. Гагарина, 23. E-mail: senft@yandex.ru Семенычева Людмила Леонидовна – доктор химических наук, доцент, зав. лабораторией нефтехимии НИИ химии, Нижегородский государственный университет им. Н.И. Лобачевского. 603950, г. Нижний Новгород, пр. Гагарина, 23. E-mail: llsem@yandex.ru. N.L. Pegeev, nikita.pegeev@mail.ru Yu.O. Matkivskaya, yulia-univer@mail.ru N.B. Valetova, nata-bor-2005@mail.ru A.V. Mitin, ckp@ichem.unn.ru T.I. Liogonkaya, senft@yandex.ru L.L. Semenycheva, llsem@yandex.ru Lobachevsky State University of Nizhni Novgorod, Nizhny Novgorod, Russian Federation Синтез сополимеров бутилакрилата с винилизобутиловым эфиром осуществляли путем добавления активного мономера в избыток сомономера при его кипении в присутствии триэтилборана. Элементоорганический соинициатор выделяли из комплекса с гексаметилендиамином в растворе винилизобутилового эфира, добавляя метакриловую кислоту в количестве, пропорциональном в молях количеству амина, вместе с бутилакрилатом. В качестве соинициатора к триэтилбору выступает кислород воздуха, присутствующий в незначительных количествах в реакционной смеси при кипении эфира. Введение бутилакрилата осуществлено в течение 20 мин. После этого процесс останавливали (в первой серии образцов), или реакционную смесь термостатировали еще в течение 20 мин (во второй серии образцов). По окончании полимеризации жидкую фракцию отгоняли. Образцы сополимеров выделяли удалением мономеров в вакууме, их конверсию оценивали по сухому остатку гравиметрически. Молекулярно-массовые параметры для образцов определены методом гель-проникающей хроматографии. Состав сополимеров определяли методом ИК-спектроскопии с применением градуировочного графика по площади характеристического пика. Полученные данные дают основание предположить, что при сополимеризации бутилакрилата с винилизобутиловым эфиром имеет место образование макромолекулярной цепи по двум центрам: олигомерному и низкомолекулярному. Образование олигомера наряду с низкомолекулярным полимером, обычно формирующимся в таких условиях при традиционном радикальном инициировании, объясняется присутствием в реакционной смеси бороксильного радикала, который известен при окислении триалкилборанов. За счет взаимодействия последнего с инициирующими R• или RO• радикалами, которые также зафиксированы при окислении триалкилборанов, или олигомерными растущими радикалами формируется центр роста полимерной цепи по механизму обратимого ингибирования с очень низкой степенью полимеризации. Продолжение термостатирования реакционной смеси после дозирования бутилакрилата с метакриловой кислотой приводит к смещению олигомерной моды в сторону увеличения значения молекулярной массы, соответственно увеличивается Мn и уменьшается Mw/Mn. Это происходит за счет того, что процесс сополимеризации продолжается в отсутствии инициатора за счет реакции обратимого ингибирования. Зависимость конверсии от времени характеризуется резким уменьшением скорости на конверсии 40–60 %, что также связано с переходом способа формирования макромолекул с преимущественно за счет бимолекулярного обрыва с высокой скоростью к процессу по механизму обратимого ингибирования, который проходит со значительно меньшей скоростью. Состав сополимеров характеризуется чуть большим эквимольного содержанием акрилата, что связано с большим значением относительной активности винилизобутилового эфира, в паре с бутилакрилатом при сополимеризации (rВБЭ ≈ 0; rБА = 5,2 ± 1,5; rВиБЭ ≈ 0). The synthesis of copolymers of butyl acrylate with vinyl isobutyl ether was carried out by adding the active monomer to the excess of the comonomer when boiling in the presence of triethylborane. An organoelement co-initiator was isolated from a complex with hexamethylenediamine in a solution of vinyl butyl ether, with addition of methacrylic acid in an amount proportional to the amount of amine in moles, together with butyl acrylate. As a coinitiator of triethylborane, air oxygen was present in the reaction mixture at boiling of the vinyl butyl ether. The introduction of butyl acrylate was completed within 20 minutes. After that, the process was stopped (in the first series of samples), or else the reaction mixture was thermostated for another 40 minutes (in the second series of samples). At the end of polymerization, the liquid fraction was distilled off. The copolymer samples were isolated by removing the monomers under vacuum, and their conversion was evaluated gravimetrically by the dry residue. Molecular weight parameters for the samples were determined by gel permeation chromatography. The composition of the copolymers was determined by IR spectroscopy using a calibration graph based on the area of the characteristic peak. The obtained data suggest that during the copolymerization of butyl acrylate with vinyl isobutyl ether, a macromolecular chain is formed along two centers: oligomeric and low-molecular. The formation of an oligomer along with a low-molecular polymer, usually formed under such conditions at traditional radical initiation, is explained by the presence of boroxyl radicals in the reaction mixture, which are known in the oxidation of trialkylboranes. Due to the interaction of the latter with initiating R• or RO• radicals, which are also observed during the oxidation of trialkylboranes, or with oligomeric growing radicals, a growth center of the polymer chain is formed by the mechanism of reversible inhibition with a very low degree of polymerization. Continued thermostating of the reaction mixture after dosing butyl acrylate with methacrylic acid leads to a shift in the oligomeric mode in the direction of increasing the value of molecular weight; accordingly, Mn increases and Mw/Mn decreases. This occurs because the copolymerization process continues in the absence of the initiator due to the reversible inhibition reaction. The time-dependent conversion rate is characterized by an abrupt decrease in the conversion rate by 40–60 %, which is also associated with the transition of the method of forming macromolecules with the predominantly high-speed bimolecular break to a process following the reversible inhibition mechanism according to the scheme, which runs at a much lower rate. The composition of the copolymers is characterized by a slightly higher equimolar content of acrylate, with a higher value of the relative activity of vinyl isobutyl ether, paired with butyl acrylate during copolymerization (rBA = 1.45 ± 0.07; rVBE ≈ 0; rBA = 5.2 ± 1.5; rViBE ≈ 0). Работа выполнена с использованием оборудования ЦКП «Новые материалы и ресурсосберегающие технологии» НИИХ ННГУ.

Keywords

УДК 547, компенсационная сополимеризация, vinyl isobutyl ether, reversible inhibition, бутилакрилат, состав, УДК 54.062, hexamethylenediamine, триэтилборан, винилизобутиловый эфир, compensating copolymerization, triethylborane, composition, УДК 54.057, обратимое ингибирование, молекулярно-массовые параметры, molecular weight parameters, butyl acrylate

  • BIP!
    Impact byBIP!
    selected citations
    These citations are derived from selected sources.
    This is an alternative to the "Influence" indicator, which also reflects the overall/total impact of an article in the research community at large, based on the underlying citation network (diachronically).
    0
    popularity
    This indicator reflects the "current" impact/attention (the "hype") of an article in the research community at large, based on the underlying citation network.
    Average
    influence
    This indicator reflects the overall/total impact of an article in the research community at large, based on the underlying citation network (diachronically).
    Average
    impulse
    This indicator reflects the initial momentum of an article directly after its publication, based on the underlying citation network.
    Average
Powered by OpenAIRE graph
Found an issue? Give us feedback
selected citations
These citations are derived from selected sources.
This is an alternative to the "Influence" indicator, which also reflects the overall/total impact of an article in the research community at large, based on the underlying citation network (diachronically).
BIP!Citations provided by BIP!
popularity
This indicator reflects the "current" impact/attention (the "hype") of an article in the research community at large, based on the underlying citation network.
BIP!Popularity provided by BIP!
influence
This indicator reflects the overall/total impact of an article in the research community at large, based on the underlying citation network (diachronically).
BIP!Influence provided by BIP!
impulse
This indicator reflects the initial momentum of an article directly after its publication, based on the underlying citation network.
BIP!Impulse provided by BIP!
0
Average
Average
Average
Green