ماکرو‏رادیکال های پلی‏وینیل ‏استات و پلی‏دی‏متیل‏سیلوکسان در واکنش پلیمریزاسیون رادیکالی انتقال اتم و ساخت کوپلیمرهای برگشت پذیر دمایی با سیکلودکسترین‏ها

از جمله مونومرهایی که در پلیمریزاسیون رادیکالی انتقال اتم بسیار موفق عمل کرده و در ساخت کوپلیمرهای قطعه‏ای مورد استفاده قرار گرفته است، می‏توان به وینیل ‏استات اشاره کرد که به دلیل واکنش‏پذیری پایین، در سایر روش‏های پلیمریزاسیون موفق نبوده است. وینیل ‏استات ابتدا در واکنش تلومریزاسیون رادیکالی به پلی‏وینیل استات با عامل انتهایی کلر تبدیل شده و به عنوان ماکروآغازگر مورد استفاده قرار می‏گیرد. در این تحقیق، ابتدا پلیمریزاسیون رادیکالی آزاد وینیل ‏استات در حضور کاتالیزور‏های مختلف کبالت ‏استیل‏استونات ( )، کلرید روی ( )، کلرید قلع ( ) و ذرات برپایه کلرید تیتانیوم با تکیه‎گاه ذرات جدید (mcm- , spb) در دما و زمان‏های مختلف به منظور یافتن شرایط بهینه پلیمریزاسیون وینیل استات انجام شد، که نتایج حاصل از پلیمریزاسیون نشان داد که پلیمریزاسیون در حضور کبالت ‏استیل‏استونات به صورت کنترل شده با توزیع وزن مولکولی باریک پیش می‏رود که به دلیل نقش رادیکال پایدار کبالت ‏استیل‏استونات می‏باشد، اما پلیمریزاسیون در حضور کلرید روی و کلرید قلع به صورت رادیکالی با توزیع وزن پهن پیش می‏رود. در حضور ذرات مزوپور برپایه کلرید تیتانیوم با تکیه‏گاه ذرات mcm- و یا spb نیز پلیمریزاسیون به صورت کنترل شده پیش می‏رود. درجه شاخه‏ای شدن پلی‏وینیل ‏استات در حضور کاتالیزور کبالت استیل‏استونات با لیگاند دی‏متیل فرمامید در حدود 12%، در حضور کاتالیزور کلرید روی با لیگاند دی‏متیل ‏فرمامید 27%، در حضور کاتالیزور کلرید قلع با لیگاند دی‏متیل‏ فرمامید 46%، و در حضور ذرات مزوپور بر پایه کلرید تیتانیوم با لیگاند دی‏متیل‏ فرمامید، 4% است. با توجه به شرایط بهینه به‏دست آمده از پلیمریزاسیون وینیل ‏استات، ماکرو‏آغازگرهای پلی‏وینیل ‏استات با تلومریزاسیون رادیکالی مونومر وینیل‏ استات در حضور عامل انتقال زنجیر کلروفرم دوتره ( )و آغازگر 2و/2- آزوبیس(ایزوبوتیرونیتریل) در غیاب کاتالیزور، در حضور کاتالیزور کبالت ‏استیل‏استونات و یا کاتالیزور کلرید روی تهیه شده و ماکرو‏آغازگرهای حاصل مورد بررسی قرار گرفتند. داده‏های به‏دست آمده از طیف‏های و gpc نشان داد که در صورت استفاده از کاتالیزور کبالت‏ استیل‏استونات، مشابه پلیمریزاسیون وینیل‏ استات، تلومر حاصل دارای ساختار هم‏آرایش بوده و سامانه تلومریزاسیون حالت کنترل‏شده دارد. مقایسه داده‏های سینتیکی حاصل از تلومریزاسیون رادیکالی و تلومریزاسیون رادیکالی کنترل شده، بیانگر اثر کنترل‏کنندگی کبالت استیل‏استونات در سامانه است. پس از تهیه تلومر پلی‎‎وینیل ‏استات از دو روش تلومریزاسیون رادیکالی و تلومریزاسیون رادیکالی کنترل شده (در حضور کاتالیزور کبالت‏ استیل‏استونات)، از این تلومرها به عنوان ماکروآغازگر در پلیمریزاسیون رادیکالی انتقال اتم استایرن، متیل‏ متااکریلات و متیل‏ اکریلات در حضور کاتالیزور کلرید مس (i)/ پنتامتیل‏دی‏اتیلن‏تری‏آمین به عنوان سامانه کاتالیزور/ لیگاند در دمای c°60 استفاده شده و کوپلیمرهای قطعه‏ای حاصل با کوپلیمرهای قطعه‏ای حاصل از کارهای قبلی مقایسه شد. نتایج حاصل از بررسی کوپلیمرها بیانگر نقش مهم کبالت‏ استیل‏استونات به عنوان رادیکال پایدار و تولید کوپلیمرهایی با وزن مولکولی و توزیع وزن مولکولی باریک است. به منظور بررسی واکنش پلی‏دی‏متیل‏سیلوکسان با سیکلودکسترین‏ها و توانایی تشکیل درون کمپلکس و بررسی تاثیر عوامل محیطی بر ساخت این درون کمپلکس، واکنش پلی‏دی‏متیل‏سیلوکسان با ?-سیکلودکسترین در شرایط مختلف زمانی و دمایی، در شرایط مختلف اختلاط ‏(بدون حضور نور و همزن، در حضور نور و همزن و در حضور همزن، تحت انرژی صوتی) مورد بررسی قرار گرفت. ساختار پلی‏روتاکسن‏های حاصل با آزمون‏های مختلف مورد بررسی قرار گرفت و اثر عوامل مختلف بر ساختار کمپلکس‏های حاصل مقایسه شد. درون ‏کمپلکس‏های حاصل از این مرحله، به عنوان مونومر در پلیمریزاسیون رادیکالی انتقال اتم آغاز شده با تلومر پلی‏وینیل ‏استات در حضور مونومرهای مختلف استفاده شده و کوپلیمرهای قطعه‏ای حاصل مورد بررسی قرار گرفتند. در قسمت بعد، ماکرو‏آغازگر پلی‏دی‏متیل‏سیلوکسان برم‏دار ساخت شده و به منظور ساخت کوپلیمرهای سه و پنج قطعه‏ای بر پایه پلی‏دی‏متیل‏سیلوکسان در پلیمریزاسیون رادیکالی انتقال اتم مونومرهای استایرن، وینیل ‏استات، متیل ‏اکریلات و متیل‏ متااکریلات در حضور کاتالیزور کلرید مس (i)/ پنتا متیل ‏دی‏اتیلن‏ تری‏آمین به عنوان سامانه کاتالیزور/ لیگاند در دمای c°60 مورد بررسی قرار گرفت. داده‏های سینتیکی سامانه پلیمریزاسیون، ساختار پلیمرهای حاصل، اثر غلظت مونومر بر وزن مولکولی و توزیع آن برای پلیمرهای حاصل نشان می‏دهد که با افزایش غلظت پلی‏دی‏متیل‏سیلوکسان، درصد تبدیل افزایش می‏باید. کوپلیمرهای پنج قطعه‏ای حاصل با تحلیل‏های ، dsc ،xrd، ftir و gpc بررسی شدند. خطی بودن نمودار تبدیل پلیمریزاسیون بر حسب زمان، دلالت بر ثابت بودن میزان رادیکال‏های درحال انتشار و ناچیز بودن واکنش‏های اختتام در سامانه پلیمریزاسیون دارد. پس از تهیه کوپلیمرهای سه و پنج قطعه‏ای و بررسی ساختار آن‏ها، به منظور ساخت کوپلیمرهای قطعه‏‏ای حساس به دما، کوپلیمرهای قطعه‏ای حاصل با ?-سیکلودکسترین واکنش داده شده و پلیمرهای قطعه‏ای حاصل با آزمایش و xrd مورد بررسی قرار گرفت، خواص آن‏ها مورد بررسی قرار گرفت و نوآوری‏های جدیدی در زمینه تهیه کوپلیمرهای برگشت‏پذیر دمایی برپایه کوپلیمرهای پنج و هفت قطعه‏ای برای مونومرهای وینیل ‏استات، متیل اکریلات، متیل متااکریلات و پلی‏فنیلن اکسید ارائه شد.