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

Abstract

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−e параметри для ОМ.

С использованием переэстерификации оливкового масла с N-гидроксиэтилакриламидом синтезирован новый акриловый мономер — акрилоиламиноэтилолеат (“оливковый” мономер (ОМ)). Структура ОМ и его гомополимера подтверждена методами ИК и ¹Н ЯМР спектроскопии. Особенностью структуры ОМ, в отличие от известного акрилового мономера на основе триглицеридов соевого масла — акрилоиламиноэтилсоята (“соевый” мономер (СМ)), который имеет в ацильном фрагменте жирной кислоты две двойные связи, является наличие только одной двойной связи. Это обусловливает при радикальной полимеризации ОМ одновременное протекание реакций роста макроцепи и менее выраженной реакции передачи цепи по сравнению с СМ, а также формирование поли-ОМ с большей молекулярной массой, чем поли-СМ. Определены порядки реакции по мономеру и инициатору, а также кинетические особенности полимеризации ОМ и СМ. Определены константы сополимеризации (r₁, r₂) со стиролом и Q—e параметры ОМ.

A new acrylic monomer (acryloylamino)ethyl oleate (“olive” monomer, OM) is synthesized, by using the transesterification of olive oil with N-(hydroxyethyl)acrylamide. The structures of OM and its homopolymer are confirmed, by using FTIR and ¹H NMR-spectroscopy. The special feature of the structure of OM is the presence of only one double bond, in contrast to the known acrylic monomer based on the triglycerides of soybean oil, (acryloylamino) ethyl soyate (“soybean monomer”, SM), which has two double bonds in the acyl fragment of the fatty acid. In the radical polymerization of OM, this leads to the simultaneous chain growth reaction and a less pronounced chain transfer reaction, as compared with SM, as well as to the formation of poly-OM with a higher molecular weight than poly-SM. The reaction orders with respect to the monomer and the initiator, as well as kinetic peculiarities for the polymerization of OM and SM, are determined. Monomer reactivity ratios (r₁, r₂) for the copolymerization of the newly synthesized olive oil-based acrylic monomer with styrene, as well as the Q−e values for OM, are determined.