پلیمریزاسیون امولسیونی بدون سورفکتانت وینیلیدین فلوراید با واسطه زنجیره های پلیمری واکنشگر پلیمری (اتیلن گلیکول) RAFT/MADIX

لطفاً برای اطلاعات بیشتر با oscar.xiao@wecistanche.com تماس بگیرید

مقدمه

پلی (وینیلیدین فلوراید) یک فلوروپلیمر نیمه بلوری با خواص حرارتی و مکانیکی منحصر به فرد است که با مقاومت شیمیایی، UV و سایشی عالی و پایداری الکتروشیمیایی و اکسیداسیون ترکیب شده است. بنابراین کاربردهایی در زمینه‌های مختلف، مانند پوشش‌های فضای باز، باتری‌های لیتیوم یونی، فتوولتائیک، غشاهای متخلخل، کابل‌ها و سیم‌ها، فقط برای نام بردن چند مورد است.{2}} PVDF به‌طور صنعتی توسط رادیکال‌های آزاد آبی تولید می‌شود. پلیمریزاسیون امولسیونی و سوسپانسیونی با این وجود، پلیمریزاسیون امولسیونی VDF از نظر سینتیک و فرآیندها در ادبیات باز مستند ضعیفی ندارد.{4}}این احتمالاً از این واقعیت ناشی می‌شود که باید استفاده از راکتورهای فشار بالا را برای کار با VDF گازی ترکیب کند. واکنش‌پذیری بالای رادیکال‌های در حال انتشار، و شیمی فیزیکی پیچیده حاصل از پلیمریزاسیون این رادیکال‌های آزاد هنگامی که در آب انجام می‌شود. علاوه بر این، پلیمریزاسیون امولسیونی VDF به یک سورفکتانت برای تثبیت ذرات PVDF نیاز دارد. با این حال، سورفکتانت‌های جرم مولی کم می‌توانند اثرات منفی بر خواص نهایی ماده داشته باشند، زیرا می‌توانند با گذشت زمان مهاجرت کنند.8 یک راه بسیار جذاب برای اجتناب از استفاده از این مولکول‌ها، استفاده از ماکرو مولکول‌های آبدوست واکنش‌پذیر است که می‌توانند در پلیمریزاسیون امولسیونی." مولکول های مبتنی بر پلی (اتیلن گلیکول) (PEG) معمولاً به عنوان تثبیت کننده در صنعت لاتکس استفاده می شوند. در واقع، تثبیت فضایی ارائه شده توسط زنجیره های PEG می تواند به شدت پایداری ذرات را در برابر یخ-ذوب، برش یا در وجود پلی الکترولیتسیستانچاز این نظر، ماکرومولکول‌های مبتنی بر PEG حاوی گروه‌های واکنشی مانند ماکرومنومرها،{3}} آغازگرهای ماکرو آغازگر،14-16 و عوامل انتقال زنجیره ماکرومولکولی (macroCTA)10،17-20 گزارش شده‌اند. برای پلیمریزاسیون در محیط های پراکنده

لطفا برای دانستن بیشتر اینجا را کلیک کنید

برای پرداختن به محدودیت‌های مربوط به استفاده از سورفکتانت‌های فلوئوردار و کم مولار، مولکول‌های مختلف مبتنی بر پلی (اتیلن گلیکول) (PEG) در ادبیات ثبت اختراع مربوط به پلیمریزاسیون امولسیونی VDF استفاده شده و به تصویر کشیده شده است، اما عمدتاً برای سنتز پلی (وینیلیدن) بنابراین لاتکس‌های مبتنی بر PVDF بدون سورفکتانت با استفاده از ماکرومونومرهای واکنش‌پذیر PEG (مت)اکریلات به دست آمدند. با کمال تعجب، زنجیره های PEG-OH غیر واکنشی محلول در آب نیز می توانند به عنوان پیش سازهای پایدارکننده در طول فرآیند پلیمریزاسیون امولسیونی با ارائه لاتکس های پایدار عمل کنند. با این حال، ادبیات ثبت اختراع ذکر شده در بالا هیچ جزئیات مکانیکی در مورد اینکه چگونه PEG-OH تجاری می تواند پایداری ذرات را به ارمغان بیاورد، ارائه نمی دهد. با این وجود، پلیمریزاسیون رادیکال آزاد VDF مستعد واکنش های انتقال زنجیره ای به مونومر، به پلیمر (از طریق واکنش انتقال بین (شاخه زنجیره بلند) یا درون مولکولی (شاخه زنجیره کوتاه)) و عوامل انتقال زنجیر مانند اتیل است. acetate.45726 در واقع، اتم‌های هیدروژن حساس که توسط این گونه‌ها حمل می‌شوند، می‌توانند توسط ماکرورادیکال‌های بسیار واکنش‌پذیر PVDF که منجر به رادیکال‌های جدیدی می‌شوند، انتزاع شوند، که باید زنجیره‌های پلیمری جدید PVDF را آغاز کنند. در این زمینه، واکنش‌های انتقال زنجیره‌ای که در طول زنجیره‌های PEG-OH در طول پلیمریزاسیون امولسیونی VDF رخ می‌دهند، می‌توانند پیوندهای کوتاه PVDF را در امتداد زنجیره‌های PEG تشکیل دهند و منجر به تشکیل درجا یک تثبیت‌کننده آمفی‌فیلیک شوند.

سیستانچ می تواند ضد پیری باشد

پیشرفت‌های حاصل شده در سنتز پلیمر با تکنیک‌های پلیمریزاسیون رادیکال غیرفعال‌کننده برگشت‌پذیر (RDRP) در 20 سال گذشته، استفاده از پلیمرهای آبدوست زنده را برای سنتز ذرات پلیمری در امولسیون پیش برد. در واقع، این ماکرومولکول‌های کاملاً مشخص و واکنش‌پذیر را می‌توان با یک مونومر آبگریز مستقیماً در آب به‌صورت زنجیره‌ای گسترش داد که منجر به تشکیل درجا کوپلیمرهای بلوک آمفی‌فیلیک می‌شود که به طور همزمان به نانوذرات پلیمری خود مونتاژ می‌شوند. این فرآیند، خودآرایی ناشی از پلیمریزاسیون ساخته شده (PISA) را می توان برای تکنیک های مختلف پلیمریزاسیون به کار برد، اما بدون شک بیشترین مورد مطالعه قرار گرفته، انتقال زنجیره تکه تکه شدن-افزودن برگشت پذیر (RAFT)/طراحی ماکرومولکولی با تبادل زانتات ها (MADIX) است. 0.3132PISA همچنین در پلیمریزاسیون پراکندگی (که در آن مونومر تشکیل دهنده هسته در فاز پیوسته محلول است) هم در محیط های آبی و هم در محیط های آلی قابل استفاده است. مونومرهای آبدوست یا از طریق اصلاح شیمیایی پلیمرهای از پیش ساخته شده می توانند به عنوان عامل انتقال زنجیر (و به عنوان macroCTA) باعث ایجاد تثبیت کننده در طی پلیمریزاسیون امولسیونی با تشکیل کوپلیمرهای بلوک آمفی دوست در محل شوند. بنابراین macroCTA مبتنی بر PEG برای سنتز PISA انواع مختلف ذرات گزارش شده است،36-51 اما تا آنجا که ما می‌دانیم، هرگز برای لاتکس‌های PVDF گزارش نشده است.

به نظر می رسد استفاده از مقادیر بسیار کم چنین macroCTA در پلیمریزاسیون امولسیونی یک رویکرد اقتصادی مناسب برای دسترسی به لاتکس های بدون سورفکتانت باشد. در آن صورت، مقدار اولیه macroCTA به حدی است که کوپلیمرهای بلوک آمفی‌فیلیک کافی در محل تشکیل می‌شوند تا از تثبیت ذرات تولید شده به طور همزمان توسط پلیمریزاسیون امولسیونی اطمینان حاصل شود. این رویکرد در واقع برای سنتز لاتکس های پلیمری مرتبط صنعتی بسیار جالب است، به عنوان مثال در فناوری رنگ، جایی که کسر گونه های آبدوست در پوشش نهایی باید کم باقی بماند. با استفاده از این استراتژی، ما در واقع لاتکس‌های پلیمری با محتوای جامد بالا (حدود 40 درصد وزنی) با کمتر از 2 درصد وزنی گونه‌های آبدوست با پلی (وینیلیدین کلراید) 5253 و پلی اکریلیک تهیه کردیم.{5}} تثبیت کننده به شدت به سطح ذرات در پایان پلیمریزاسیون امولسیونی، لاتکس‌های به‌دست‌آمده منجر به ایجاد لایه‌های پلیمری با خواص مانع آب افزایش یافته شد. این استراتژی همچنین برای سنتز پلی (وینیل استات-کواتیلن) ​​موفق بود.

در مقاله حاضر، پلیمریزاسیون امولسیونی VDF برای اولین بار در حضور RAFT/MADIX macroCTA آبدوست انجام شد. به منظور درک دقیق نقش انتهای زنجیره تیوتیو کربنیله در فرآیند،

زنجیره‌های PEG-OH و آنالوگ‌های آن‌ها مجهز به بخش دی تیوکاربامات (گزانتات) (PEG-X) در سنتز سنتز بدون سورفکتانت لاتکس‌های PVDF به طور نسبی مورد ارزیابی قرار گرفته‌اند. چندین پارامتر مانند جرم مولی PEG و ساختار macroCTA (مونو در مقابل زانتات دو عملکردی) متفاوت است (شکل 1).

مواد آزمایشی

Poly（ethylene glycol）methyl ether（PEG-OH, Mn ≈2000 and 750 g moll, Aldrich), a,o-dihydroxy poly(ethylene glycol)（HO-PEG-OH,Mn ≈2050 g mol-1,Aldrich）,poly（ethylene glycol）methyl ether thiol（PEG-SH,Mn ≈2000 g mol-1,Aldrich),1,4-dioxane (Alfa Aesar,99.8%), triethylamine (Aldrich,99.5%),2-bromopropionyl bromide (Aldrich,97%), sodium hydrogen carbonate (NaHCO3, Aldrich,99.7%), ammonium chloride (NHACl, Aldrich, 99.5%), dichloromethane (Aldrich, 99.8%), magnesium sulfate (Aldrich, >99.9 درصد)، اتیل گزانتیک اسید (آلدریچ، 96 درصد)، پتاسیم در سولفات (KPS، آلدریچ، 99 درصد)، استات سدیم (آلدریچ، 99 درصد) به عنوان دریافت استفاده شد. وینیلیدین فلوراید (VDF) با مهربانی توسط Arkema (Pierre Benite، فرانسه) ارائه شد و در صورت دریافت مورد استفاده قرار گرفت. آب با سیستم PureLab (Purelab Classic UV، Elga LabWater) دیونیزه شد. تتراهیدروفوران (THF، HPLC، تثبیت شده/BHT، سیگما آلدریچ) برای تجزیه و تحلیل SEC استفاده شد.

مواد و روش ها

سنتز پلی (اتیلن گلیکول) - زانتات (PG-X) macroCTA. PEG-X طبق یک پروتکل موجود با تغییرات جزئی سنتز شد. }.{18}}1 مول) در دی کلرومتان (80 میلی لیتر) در یک فلاسک ته گرد حل شد و سپس تری اتیلامین (2.73 گرم؛ 0.027 مول) به آن اضافه شد. 2-بروموپروپیونیل بروماید (4.97 گرم؛ 0.023 مول) به صورت قطره‌ای به مخلوط قرار داده شده در حمام یخ اضافه شد. دومی پس از افزودن کامل معرف برداشته شد و مخلوط واکنش به مدت 16 ساعت هم زده شد.cistanche nzپس از فیلتراسیون نمک های باقیمانده، فاز آلی با محلول آبی اشباع NHaCl (1×15 میلی لیتر)، NaHCO3 (1×15 میلی لیتر) و آب (1×15 میلی لیتر) شسته شد. سپس فاز آلی شسته شده با سولفات منیزیم خشک شد و حلال در خلاء تبخیر شد. محصول به دست آمده (15.41 گرم؛ 0.{15}}066 mol) در دی کلرومتان (55 میلی لیتر) حل شد. سپس O-اتیل گزانتیک اسید (3.17 گرم؛ 0.0198 مول) به مقدار کم تحت هم زدن اضافه شد. سپس مخلوط واکنش یک شبه هم زده شد. نمک های KBr با فیلتراسیون حذف شدند. مخلوط با محلول آبی اشباع NHaCl (2×15 میلی‌لیتر) و NaHCO3 (15×2 میلی‌لیتر) و سپس آب (1×15 میلی‌لیتر) شسته شد. سپس فاز آلی شسته شده با سولفات منیزیم خشک شد و حلال در خلاء تبخیر شد. در نهایت، پلیمر در اتر نفت سرد رسوب داده شد و در خلاء خشک شد. 'H NMR Spec-trum محصول نهایی در شکل S1,t نشان داده شده است در حالی که شکل S2t کروماتوگرام بدست آمده توسط تجزیه و تحلیل SEC در THF (Mn,sEc=2300g mol-1;D را نشان می دهد. =1.03/PS استاندارد).

H NMR (400 مگاهرتز، CDCl3، δ）∶ 4.6（q,2H، O-CH2-CH3）;4.4 (q,1H,CH-S);4.3(t,2H,CH{15} }CH{16}}CH2-O);3.75-3.5(s,180H, (CH-CH-O)n);3.35(s,3H,CH-O) ;1.6(d,3H,CHCH:1.4 (t, 3H, CH2-CH3).

همین رویه با PEG-OH تجاری دیگر (Mn=750 g mol-') دنبال شد، که منجر به PEG-X با منگنز، ثانیه =1300 g mol-2 و D{{6 شد. }}.10. طیف 'H NMR محصول نهایی در شکل S3,t نشان داده شده است در حالی که شکل S4t کروماتوگرام بدست آمده توسط تجزیه و تحلیل SEC در THF با استفاده از استانداردهای PS را نشان می دهد.

1H NMR (400 مگاهرتز، (CD3) 2CO، δ）∶ 4.6 ​​(q,2H, O-CH2-CH3)؛ 4.4 (q,1H,CH-S)؛4.3(t,2H,CH{ {17}}CH2-O);3.8-3.5(s,70H, (CH-CH-O)m)3.3(s,3H,CH-O);1.55(d ,3H,CH-CH-CH3);1.4 (t,3H,CH{38}}CH3).

سنتز یک عامل ماکروCTA پلی (اتیلن گلیکول) - زانتات (X-PEG-X) دو عملکردی

a,o-دی هیدروکسی پلی(اتیلن گلیکول)(Mn=2050 g mol-1)(20 g;0.01 mol) حل شد در دی کلرومتان (8{27}} میلی لیتر) در یک فلاسک ته گرد و تری اتیلامین (5.46 گرم؛ 0.054 مول) سپس اضافه شد. مخلوط به صورت قطره‌ای در 2-بروموپرو-پیونیل بروماید (9.94 گرم؛ 0.046 مول) با قرار دادن یک حمام یخ اضافه شد. پس از افزودن مخلوط، فلاسک از حمام یخ خارج شد و مخلوط واکنش به مدت 16 ساعت هم زده شد. پس از فیلتراسیون نمک‌های باقی‌مانده، فاز آلی با محلول آبی اشباع NHaCl (15×1 میلی‌لیتر)، NaHCO3 (15×1 میلی‌لیتر) و آب (15×1 میلی‌لیتر) شسته شد. سپس فاز آلی شسته شده با منیزیم خشک شد. سولفات و حلال تحت خلاء تبخیر شد. محصول به دست آمده (16.20 گرم؛ 0.0079 مول) در دی کلرومتان (55 میلی لیتر) حل شد. سپس O-اتیل زانتیک اسید (7.60 گرم؛ 0.0474 مول) با مقادیر کم تحت هم زدن اضافه شد. مخلوط واکنش یک شبه هم زده شد. نمک های KBr با فیلتراسیون حذف شدند. مخلوط با محلول آبی اشباع NH4Cl (2×15 میلی‌لیتر) و NaHCO3 (2×15 میلی‌لیتر) و سپس آب (1×15 میلی‌لیتر) شسته شد. سپس فاز آلی شسته شده با سولفات منیزیم خشک شد و حلال در خلاء تبخیر شد. سپس پلیمر در اتر نفت سرد رسوب داده شد. در نهایت محصول تحت خلاء خشک شد. طیف H NMR محصول نهایی در شکل S5,t نشان داده شده است در حالی که شکل S6t کروماتوگرام بدست آمده توسط تجزیه و تحلیل SEC در THF را نشان می دهد (Mn,sec=3420g mol-';D{48}} استانداردهای .10/PS).

1H NMR (400 MHz, CDCl3, §):4.6(q,2H, O-CH2-CH3);4.4 (q,1H,CH-S);4.3(t,2H,CH{16} }CH{17}}CH2-O);3.75-3.5(s,220H, (CH2-CH2-O)n);1.6( d، 3H، CHCH3)؛ 1.4 (t، 3H، CHZ-CH3).

پلیمریزاسیون امولسیونی وینیلیدین فلوراید

پلیمریزاسیون امولسیونی VDF همه در اتوکلاو فولاد ضد زنگ 50 میلی لیتری مجهز به ورودی نیتروژن، دماسنج، همزن مکانیکی و سنسور فشار انجام شد. در یک روش پلیمریزاسیون معمولی، KPS، PEG-OH (یا PEG-X یا X-PEG-X)، استات سدیم به عنوان بافر و آب دیونیزه (25 میلی لیتر) در راکتور معرفی شدند. محیط تحت نیتروژن به مدت 30 دقیقه اکسیژن زدایی شد. گاز VDF تا فشار مورد نظر (30 بار) به راکتور وارد شد. بلافاصله پس از آن، درگاه تزریق بسته شد و محیط در دمای تنظیم شده 80 درجه حرارت داده شد. در پایان آزمایش، راکتور با آب یخ خنک شد. هنگامی که دمای داخل راکتور به زیر 25 درجه رسید، فشار باقیمانده با دقت آزاد شد و لاتکس به‌دست‌آمده جمع‌آوری شد و اندازه ذرات اندازه‌گیری شد. کسری از لاتکس به‌دست‌آمده برای اندازه‌گیری محتوای جامد (SC) خشک شد، که پس از تفریق گونه‌های غیر پلیمری، محتوای پلیمر (PC، درصد) به دست آمد. سپس از پلیمر خشک شده برای تعیین خصوصیات پلیمر توسط DSC استفاده شد.

برای یک آزمایش بزرگ‌تر، پلیمریزاسیون امولسیون VDF در اتوکلاو فولاد ضد زنگ با فشار بالا 4 لیتری مجهز به ورودی نیتروژن، دماسنج، همزن مکانیکی و سنسور فشار انجام شد. دمای راکتور توسط یک ترموکوپل J Atex اندازه گیری شد که توسط یک لوله فلزی محافظت شده و در داخل راکتور قرار داده شد. روغن (Ultra 350, Lauda) در حال گردش در ژاکت برای کنترل دمای راکتور استفاده شد (هیچ روغنی در پوشش و پایین آن گردش نمی کند). دمای ورودی و خروجی روغن در گردش در ژاکت راکتور با مقاومت پلاتین Pt100 اندازه گیری شد. فشار راکتور با سنسور فشار Atex (نوع PA-23EB، کلر) کنترل شد. در یک روش پلیمریزاسیون معمولی، KPS، PEG-OH (یا PEG-X)، بافر (استات سدیم) و آب دیونیزه (2 لیتر) در راکتور معرفی شدند. محیط تحت نیتروژن به مدت 30 دقیقه اکسیژن زدایی شد. گاز VDF تا فشار مورد نظر (30 بار) به راکتور وارد شد. بلافاصله پس از آن، درگاه تزریق بسته شد و محیط در دمای تنظیم شده 80 درجه حرارت داده شد.اندازه آلت تناسلی سیستانچهنگامی که دمای داخل راکتور به زیر 25 درجه رسید، فشار باقیمانده با دقت آزاد شد و لاتکس به‌دست‌آمده جمع‌آوری شد و اندازه ذرات اندازه‌گیری شد. کسری از لاتکس به‌دست‌آمده برای اندازه‌گیری SC خشک شد، که پس از تفریق غیرنفتی گونه های پلیمری به PC. سپس از پلیمر خشک شده برای تعیین خصوصیات پلیمر توسط DSC استفاده شد.

تعیین مشخصات

رزونانس مغناطیسی هسته ای (NMR). NMR برای تعیین خلوص macroCTA استفاده شد. این ترکیب در CDCla یا (CD3)2CO با غلظت حدود 30 میلی گرم در گرم{4}} حل شد. طیف ها در دمای اتاق با یک طیف سنج با وضوح بالا (Bruker Avance III 400) با استفاده از یک پروب BBFO 5 ثبت شد. میلی متر تغییر شیمیایی با توجه به اوج CHCl3 کالیبره شد.

آنالیز وزنی تجزیه و تحلیل وزن سنجی برای تعیین محتوای جامد (SC) در طول پلیمریزاسیون امولسیونی استفاده شد.

کروماتوگرافی حذف اندازه (SEC). SEC در THF برای تعیین توده مولی macroCTAهای PEG استفاده شد. غلظت پلیمر بین 1 تا 5 میلی‌گرم در لیتر بود و پس از انحلال، نمونه‌ها از طریق غشاهای منافذ 45/0 میکرومتری 0 فیلتر شدند. تجزیه و تحلیل در 40 درجه با سرعت جریان 1 میلی لیتر در دقیقه انجام شد. جداسازی با سه ستون از Malvern Instruments [T6000 General Mixed Org (300×8mm)] انجام شد. سیستم (Viscotek TDA305) مجهز به آشکارساز ضریب شکست (RI) (4=670 نانومتر) و آشکارساز UV بود. کروماتوگرام های به دست آمده با نرم افزار OmniSEC 4.6 تیمار شدند. توده های مولی میانگین عددی (Mn) و میانگین وزنی (Mw) و همچنین پراکندگی (D{17}}Mw/Mn) از سیگنال RI با استفاده از منحنی کالیبراسیون بر اساس استانداردهای پلی استایرن (PS) استخراج شد. از آزمایشگاه پلیمر

پراکندگی دینامیک نور (DLS). قطر متوسط ​​Z (D2) ذرات لاتکس و وسعت توزیع اندازه (که با شاخص چند پراکندگی، PdI نشان داده شده است) در 25 درجه با زاویه پراکندگی 173 درجه با استفاده از Zetasizer اندازه گیری شد. سری نانو (Nano ZS) از شرکت Malvern Instrument. قبل از اندازه گیری، نمونه ها با آب دیونیزه رقیق شدند. تعداد ذرات در لیتر لاتکس، Np (L-') بر اساس رابطه زیر محاسبه شد:

که در آن Np تعداد ذرات (L-1)، PC محتوای پلیمر (g L-1)، Dz اندازه ذرات متوسط ​​(cm) و dp چگالی پلیمر (g cm~3) است. در اینجا، dp روی 1.78 گرم سانتی‌متر 3 تنظیم شد.

میکروسکوپ الکترونی عبوری کرایو (Cryo-TEM). ذرات PVDF به منظور حفظ مورفولوژی ذرات توسط cryo-TEM مشاهده شدند. قطره ای از لاتکس بر روی شبکه مسی Quantifoil R2/1 با فیلم حمایتی کربن 100 حفره ای ته نشین شد و در اتان مایع منجمد شد. نمونه ها در میکروسکوپ (Philips CM120، مرکز فناوری دس ریزساختارها (CTu) - پلت فرم دانشگاه کلود برنارد لیون 1، ویلوربان، فرانسه) منتقل شدند و با ولتاژ شتاب دهنده 120 کیلو ولت مشاهده شدند.

اندازه گیری کشش سطحی اندازه گیری ها بر روی یک تانسیومتر KRUSS K20 ترموستات شده در 20 درجه با استفاده از صفحه پلاتین (روش ویلهلمی) انجام شد. دمای لاتکس روی 20 درجه تنظیم شد و سپس در سلول قرار گرفت. سپس سلول بالا می رود تا تماس بین سطح لاتکس و صفحه ایجاد شود.پودر سیستانچمحلول های PEG-OH/PEG-X با مقادیر مختلف PEG-OH/PEG-X در آب دیونیزه (25 میلی لیتر) برای منحنی های کالیبراسیون تهیه شد. مقدار کشش سطحی (بر حسب Nm~1) به طور متوسط ​​​​سه اندازه گیری است که هر 3 ثانیه انجام می شود.

کالریمتری اسکن تفاضلی (DSC). اندازه‌گیری‌ها روی دستگاه DSC Mettler Toledo{0}} انجام شد. نمونه های خشک شده در دو گرمایش متوالی (-20 تا 210 درجه در 10 درجه دقیقه-1) و سرد کردن (210 تا{6}} درجه در-10 درجه دقیقه{{8}) قرار گرفتند. }}) در یک بوته آلومینیومی استاندارد 40 میکرولیتری با یک بوته مرجع خالی چرخه می شود.عصاره سالسا سیستانچتاریخچه حرارتی نمونه ها با اولین حرارت در 210 درجه پاک شد. داده های تجزیه و تحلیل شده، یعنی دمای تبلور Te، دمای ذوب Tm و درجه تبلور Xe (بر حسب درصد) از گرمایش دوم استخراج شد. درجه بلورینگی با معادله زیر محاسبه شد که در آن △Hf، ~ 105 J g~1 است.

Xe( درصد ){{0}}(△Hf,اندازه‌گیری شده/△Hf,o0)×100

نتایج و بحث

همانطور که در مقدمه ذکر شد، نمونه هایی در مورد استفاده از زنجیره های PEG-OH به عنوان پیش سازهای تثبیت کننده در امولسیون (هم) پلیمریزاسیون VDF تنها در تاریخ ثبت اختراع بدون هیچ نشانه ای در مورد حالت تثبیت ذرات به تصویر کشیده شده است. در ادامه، ابتدا پلیمریزاسیون VDF تحت فشار 30 بار در 25 میلی لیتر آب در غیاب سورفکتانت مولکولی و با استفاده از پرسولفات پتاسیم (KPS، 50 میلی گرم) به عنوان آغازگر در دمای 80 درجه بررسی شد. چندین تلاش برای اولین بار در حضور مقادیر مختلف PEG-OH (Mn=2000 گرم مول-1) با نسبت وزنی KPS/PEG-OH کمتر از 1 انجام شد. مقادیر PEG-OH بالاتر از 50 میلی گرم. این اولین آزمایش‌ها در واقع با استفاده از حداقل مقدار PEG-OH (و بیشتر از PEG-X) طراحی شده‌اند، در حالی که هنوز می‌توانند تغییرات ساختاری روی ستون فقرات PEG را در طول پلیمریزاسیون امولسیونی مشخص کنند. با این حال، هیچ یک از این آزمایشات منجر به پلیمریزاسیون نشد. در واقع، با 50 میلی گرم KPS در دستور غذا، نسبت وزنی KPS/PEG-OH باید به 2.5 تنظیم شود تا یک لاتکس PVDF پایدار تشکیل شود و تبدیل های قابل توجه VDF اندازه گیری شود (جدول{21}}L01،11.2 درصد وزنی مواد جامد بعد از 4 ساعت).

این نتیجه با واکنش‌پذیری عجیب رادیکال‌های در حال انتشار در پلیمریزاسیون VDF توضیح داده شد. در واقع، همانطور که در مقدمه ذکر شد و در ادبیات نشان داده شد، واکنش‌های انتقال برگشت‌ناپذیر به ویژه در حضور گونه‌های هیدروژنه مشخص می‌شوند. تمام اتم های هیدروژن PEG-OH در مجاورت اتم های اکسیژن قرار دارند و در نتیجه ناپایدار هستند. آنها احتمالاً مسئول بازداری مشاهده شده هستند. این اولین آزمایش های ناموفق اطلاعات اضافی را به دست می دهند. مهار مشاهده شده در واقع با یک انتقال زنجیره تخریبی سازگار است، یعنی بدون شروع مجدد کارآمد پلیمریزاسیون VDF (طرح 2A-a). کاهش مقدار PEG در مقابل KPS باعث می شود، هنگامی که مکان های انتقال واکنشی کافی در زنجیره های PEG (اتم های هیدروژن مجاور اتم های اکسیژن) با تشکیل یک ساختار آمفی دوست پس از جفت شدن خنثی شدند (شکل 2A-b)، رادیکال های کافی برای تولید رادیکال های کافی برای به طور موثر پلیمرسازی را شروع کنید. در واقع، L01 یک لاتکس پایدار با اندازه ذرات 234 نانومتر ارائه کرد. پایداری لاتکس به دست آمده را نمی توان تنها با هزینه های ارائه شده توسط آغازگر KPS توضیح داد. سهم دوم در واقع واقعی است، همانطور که با تشکیل یک لاتکس PVDF پایدار تنها در حضور KPS تحت شرایط یکسان (جدول 1، L02، 7.8 درصد وزنی جامدات پس از 1 ساعت) تأیید می شود. با این حال، اندازه ذرات بزرگ به‌دست‌آمده در آن مورد (378 نانومتر) در مقایسه با لاتکس تشکیل‌شده در حضور PEG-OH (L01,234 نانومتر) نشان‌دهنده سهم مفید این ماکرومولکول در پایداری ذرات است. همانطور که در بالا ذکر شد، در L01، مقدار PEG استفاده شده (20 میلی گرم، برای کسر وزنی نهایی 0.7 درصد وزنی نسبت به PVDF، جدول 1) جداسازی و خصوصیات تثبیت کننده را تقریبا غیرممکن می کند. با در نظر گرفتن بازداری مشاهده شده زمانی که نسبت وزنی KPS/PEG-OH خیلی کم است، این ساختارها نتیجه شروع مجدد پلیمریزاسیون VDF روی PEG پس از واکنش انتقال نیستند، اگرچه این را نمی توان به طور کامل رد کرد.

در واقع، شروع مجدد پلیمریزاسیون VDF توسط -CH2-CH(OMe) در ادبیات گزارش شده است. در این کار، سنتز موفقیت‌آمیز کوپلیمرهای بلوک بر اساس بخش‌های پلی (متیل وینیل اتر) (PMVE) و PVDF با ترکیبی از پلیمریزاسیون RAFT کاتیونی و RAFT به دست آمد. زنجیره های PMVE حامل انتهای زنجیره دی تیوکاربامات (PMVE-DTC) برای کنترل پلیمریزاسیون RAFT VDF استفاده شد. با این حال، این در دی متیل کربنات، یک حلال خوب برای VDF رخ می دهد، در حالی که VDF فقط کمی در آب محلول است. علاوه بر این، تمایل VDF برای یک پلیمر آبدوست مانند PEO محلول در آب در مقایسه با میل ترکیبی VDF برای PMVE در DMC کم است. علاوه بر این، الیگومرهای PVDF تشکیل شده در آب در فرآیند امولسیونی ("K, OSO3-PVDF) یک بار آنیونی (که از آغازگر KPS می آید) حمل می کنند و میل ترکیبی آنها با گونه های محلول در آب افزایش می یابد که به نفع هر دو واکنش انتقال است. همچنین واکنش‌ها را با زنجیره‌های PEG جفت می‌کند. در این حالت، پایان دو مولکولی بین یک K محلول در آب در حال رشد، الیگورادیکال "OSO{4}}PVDF" و رادیکال تولید شده از انتقال بین K محلول در آب در حال رشد، "OSO-PVDF" ایجاد می‌شود. الیگورادیکال و PEG (طرح 2A-b) احتمالاً مورد علاقه قرار خواهند گرفت. بارهای منفی که توسط الیگومرهای OSO3-PVDF یا ساختار پیوند شده حمل می‌شوند، به طور مطلوبی به تثبیت ذرات کمک می‌کنند.

همانطور که در بالا ذکر شد، وجود پیوند PVDF اضافی ناشی از شروع مجدد پس از انتقال (در نتیجه گروه های سولفات را حمل نمی کند) را نمی توان به طور کامل رد کرد (طرح 2B، پیوند PVDF قرمز). در نهایت، واکنش‌های انتقال بر روی هیدروژن اتم کربن سوم که توسط واکنش‌های مفروض قبلی (جفت یا شروع مجدد) تشکیل شده است نیز امکان‌پذیر است، اگرچه با در نظر گرفتن اثرات فضایی، تشکیل دو پیوند بر روی کربن یکسان ممکن است نامطلوب باشد (شکل 2B، پیوند PVDF سبز). ). طرح 2B ساختاری را نشان می دهد که در آن تمام احتمالات فوق کامپایل شده است. برای شفافیت، این ساختار فقط برای افزودن معمولی سر به دم رادیکال‌های در حال انتشار (-CH2CF{2-CHZCF-) به VDF است و نه برای ریزساختار معروف و پیچیده‌تر PVDF. تولید شده توسط پلیمریزاسیون رادیکال آزاد، که علاوه بر این شامل افزودنی های سر به سر (-CHZCF-CFCH-) و دم به دم (-CF2CH{20}}CH2CF2-) می باشد.1،60

با درک قوی از مکانیسم های تثبیت بالقوه و نقش PEG-OH به عنوان پیش ساز تثبیت کننده در پلیمریزاسیون امولسیونی VDF، ما سپس استفاده از PEG-X (Mn=2300 g mol{{3}) را بررسی کردیم. } و D=1.03) به عنوان پیش ساز تثبیت کننده. انتخاب نصب یک بخش زانتات در انتهای زنجیره های PEG با کنترل خوب مشاهده شده در هنگام پلیمریزاسیون RAFT VDF در حلال آلی و با سنتز موفقیت آمیز کوپلیمر بلوک گزارش شده در یک حلال آلی دیکته شد. با گسترش زنجیره ای با استفاده از پلیمرهای عامل دار شده با انتهای زنجیره زانتات،69-72 از جمله تلاش برای انجام VDF PISA در دی متیل کربنات از پلی (وینیل استات) macroCTA. با VDF می‌تواند در سیستم‌های ما اتفاق بیفتد، اگرچه وقوع واکنش‌های پیوندی را که بسیار خاص از فرآیند پلیمریزاسیون امولسیونی است و در بالا مشخص شد، رد نمی‌کند. PEG-OH تجاری مورد استفاده در بالا از نظر شیمیایی برای معرفی عملکرد زانتات اصلاح شد. گزانتات به منظور ترویج واکنش‌های انتقال برگشت‌پذیر در انتهای زنجیره و به حداقل رساندن واکنش‌های انتقال زنجیره تخریب‌کننده در امتداد زنجیره PEG است، همانطور که در هنگام انجام RDRP VDF مشاهده شد. در حضور PEG-X (جدول 1-L03). پس از 4 ساعت پلیمریزاسیون، محتوای جامد (10.4 درصد) بسیار شبیه به مقدار بدست آمده با PEG-OH (11.2 درصد، L01) است که نشان می دهد وجود انتهای زنجیره زانتات تأثیر قابل توجهی ندارد.

بازده پلیمر تولید شده شایان ذکر است که یک مطالعه سینتیکی مقایسه ای ارائه شده در شکل S71 نشان می دهد که عکس فوری ارائه شده پس از 4 ساعت پلیمریزاسیون، رفتار جنبشی کاملاً متفاوتی را بین PEG-OH و PEG-X پنهان نمی کند. در واقع، پروفیل‌های جنبشی نسبتاً مشابهی با نرخ پلیمریزاسیون متفاوت اما ثابت در هر دو مورد مشاهده شد.

علاوه بر این، ذرات ایزومتریک با اندازه 72 نانومتر در مقایسه با 234 نانومتر با PEG-OH به دست می‌آیند. این نتیجه تأثیر قوی و مفید طرفدار واکنش انتقال زنجیره ای از طریق گروه زانتات را بر تثبیت ذرات نشان می دهد. این با تعداد بیشتری از ذرات تشکیل شده در هنگام استفاده از PEG-X همراه است (تقریبا 30 برابر بیشتر، L01 و L03 را در جدول 1 ببینید). این بیشتر توسط تصاویر cryo-TEM از لاتکس های PVDF مربوطه تایید می شود (شکل 1). تفاوت در اندازه های مشاهده شده با DLS توسط cryo-TEM تایید می شود. علاوه بر این، نواحی روشن‌تر مربوط به قطعات با چگالی کمتر الکترونی توسط cryo-TEM در داخل ذرات PVDF سنتز شده با PEG-OH قابل مشاهده است (شکل 1A). این پدیده قبلاً برای ذرات سنتز شده با macroCTA مبتنی بر PEG، تثبیت کننده های 778 یا آغازگرهای مبتنی بر PEG، 7 درجه یا حتی KPS به تنهایی گزارش شده است. این قسمت‌ها احتمالاً مربوط به تشکیل حفره‌های آب در طول پلیمریزاسیون امولسیونی است که ناشی از گونه‌های مبتنی بر PEG مدفون در داخل ذرات است و منجر به ناحیه روشن‌تر مشاهده‌شده در طول تجزیه و تحلیل cryo-TEM می‌شود. این واقعیت را تأیید می کند که ساختار نشان داده شده در طرح 2B احتمالاً ساختار بهینه برای عمل به عنوان تثبیت کننده و تثبیت رابط های آب / PVDF نیست. اندازه بسیار کوچکتر و عدم وجود قطعات الکترونی کمتر در داخل ذرات زمانی که از PEG-X استفاده می شود (شکل 1C) توانایی برتر PEG-X را برای عمل به عنوان تثبیت کننده (پیش نشانگر) در این مورد تایید می کند. تشکیل یک قطعه PVDF از انتهای زنجیره PEG-X، بخش PVDF احتمالا طولانی تر از پیوندهای جانبی PVDF که ناشی از انتقال برگشت پذیر از انتهای زنجیره زانتات است، سپس لنگر ساختار کلی را همانطور که در طرح 2C نشان داده شده است، هدایت می کند. ، در سطح ذرات بهینه سازی تثبیت.

اثر سودمند برگشت‌پذیری واکنش انتقال ناشی از بخش زانتات را می‌توان با آزمایش L04 پشتیبانی کرد که در آن زنجیره‌های PEG حامل انتهای زنجیره تیول (PEG-SH-Mn=2000 g mol-1) بودند. به جای PEG-X استفاده می شود. در این مورد، بازده کمتر (محتوای جامد 8.1 درصد) بعد از 3.25 ساعت به دست آمد در حالی که اندازه ذرات قبلاً بزرگتر بود (95 نانومتر، شکل 1B) از آنچه قبلاً با PEG-X.PEG-SH استفاده شده بود. پلیمریزاسیون امولسیونی استایرن به سورفکتانت کوپلیمرهای بلوک با نرخ ژن در طول فرآیند.14 علاوه بر این، تیول ها به عنوان القای واکنش های انتقال زنجیره ای برگشت ناپذیر در پلیمریزاسیون VDF شناخته شده اند. در نتیجه، ذرات اندازه کوچک به‌دست‌آمده با PEG-SH تشکیل قطعات کوتاه PVDF از PEG را از طریق انتقال زنجیره‌ای برگشت‌ناپذیر و در نتیجه تشکیل تثبیت‌کننده‌ها در محل تایید می‌کنند. همچنین برتری واکنش انتقال زنجیره برگشت پذیر ناشی از زانتات برای تثبیت لاتکس PVDF را نشان می دهد.

نتایج فوق نشان داد که وجود انتهای زنجیره زانتات به نفع انتقال زنجیره برگشت‌پذیر در انتهای زنجیره‌های PEG نسبت به واکنش‌های انتقال زنجیره تخریب‌کننده در امتداد ستون فقرات PEG است. از این نظر، امیدواریم بتوانیم مقدار PEG- را اندکی افزایش دهیم. X در فرمول بدون کاهش بیش از حد محتوای جامد نهایی برای همان زمان پلیمریزاسیون. این همچنین می‌توانست شناسایی تغییرات شیمیایی روی PEG را در طول فرآیند امولسیون آسان کند. با این حال، هنگام افزایش مقدار PEG-X در دستور پخت (نسبت وزنی KPS/PEG-X 1.25 در L05، جدول 1)، محتوای جامد حتی پس از یک زمان پلیمریزاسیون طولانی مدت (8 ساعت) به شدت به 2.4 درصد کاهش یافت. این پدیده به طور مستقیم با افزایش محتوای گونه های هیدروژنه مرتبط است. در واقع، از طرف دیگر کاهش محتوای PEG-X برای رسیدن به نسبت KPS/PEG-X 5 (L06) امکان تشکیل ذرات 100 نانومتری PVDF با محتوای جامد 14.4 درصد را در 4 ساعت فراهم کرد.

همانطور که در بالا ذکر شد، مقدار اولیه PEG-X نمی تواند خصوصیات ساختاری کلاسیک زنجیره های PEG را پس از پلیمریزاسیون اجازه دهد. در واقع، کسر وزنی نهایی PEG (با توجه به PVDF تشکیل‌شده) در این لاتکس‌ها معمولاً کمتر از 1 درصد وزنی است (به جز لاتکس SC پایین L{16}}5، جدول 1). با این وجود، این استراتژی بسیار جالب است زیرا مقدار پیش ساز تثبیت کننده و در نهایت کسری از گونه های آبدوست در لاتکس های نهایی را به حداقل می رساند. اطلاعات غیرمستقیم در مورد ساختار تثبیت کننده را می توان با مشخصات فیزیکوشیمیایی اضافی لاتکس نهایی جمع آوری کرد. بنابراین تجزیه و تحلیل کشش سطحی بر روی L01 (لاتکس PVDF از PEG-OH) و L03 (لاتکس PVDF از PEG-X) به منظور تعیین کمیت در هر دو سیستم، مقدار زنجیره های PEG آزاد، یعنی عدم مشارکت در تثبیت ذرات انجام شد. منحنی های کالیبراسیون ابتدا با اندازه گیری کشش سطحی محلول های آبی با غلظت های مختلف PEG-OH و PEG-X ایجاد شد (شکل S81). با توجه به منحنی کالیبراسیون، 82.5 درصد وزنی از مقدار اولیه PEG-OH به عنوان زنجیره آزاد در لاتکس L01 نهایی وجود دارد، در حالی که تنها 1.0 درصد وزنی از مقدار اولیه PEG-X به عنوان زنجیره های پلیمری آزاد در لاتکس وجود دارد. L03. این نتایج بسیار متضاد کاملاً با برتری PEG-X در مقایسه با PEG-OH برای تثبیت لاتکس PVDF به دست آمده از پلیمریزاسیون امولسیونی سازگار است. به عنوان یک مقایسه، با استفاده از اندازه‌گیری‌های کشش سطحی یکسان، 23 درصد وزنی از PEG-SH اولیه به‌عنوان زنجیره‌های آزاد وجود داشت، که نتایج با کارایی پایین‌تر تثبیت در این مورد، همانطور که در بالا مورد بحث قرار گرفت، مطابقت دارد. با این حال، تمام این داده‌ها باید با احتیاط در نظر گرفته شوند زیرا کشش سطحی اندازه‌گیری شده ممکن است تنها بازتاب سهم زنجیره‌های PEG آزاد در فاز آب نباشد. در واقع، فاز آبی ممکن است حاوی گونه‌های PEG فلوئوردار پیوندی نیز باشد (به طرح 2 مراجعه کنید)، که سهم آن به‌طور دقیق توسط منحنی‌های کالیبراسیون به‌دست‌آمده از گونه‌های PEG اولیه (یعنی PEG-OH، PEG-X، یا PEG) منعکس نمی‌شود. -SH).

پلیمریزاسیون امولسیونی VDF که با PEG-X انجام شد نشان داد که وجود انتهای زنجیره زانتات روی PEG مرتبط است، اما همچنین محتوای جامداتی که می‌توان برای یک زمان پلیمریزاسیون معین از پلیمریزاسیون به آن رسید، به تعداد گونه‌های هیدروژنه مرتبط است. به عبارت دیگر، مقدار PEG-X در ابتدا معرفی شد). برای تاکید بر سهم مثبت بخش زانتات فعال در تشکیل لاتکس PVDF، آزمایش‌هایی با جرم مولی کمتر PEG-X (Mn=1300 گرم مول) یا با معرفی بخش‌های زانتات در هر دو انتهای زنجیره (X) طراحی شدند. -PEG-X، Mn=3420g mol-') (طرح 1). بنابراین آزمایش L07 در جدول 1 با PEG-X 1300 گرم mol-' و همان نسبت وزنی KPS/PEG-X مانند L03 انجام شد. بنابراین تعداد قسمت‌های زانتات‌ها در مقایسه با L03 دو برابر می‌شود و تعدادی از مکان‌های بالقوه در امتداد زنجیره‌های PEG برای واکنش انتقال یکسان باقی می‌مانند (شکل 3، مورد 1). اندازه ذرات به‌دست‌آمده در L07 (62 نانومتر) در مقایسه با L03 (72 نانومتر) کوچک‌تر است، در حالی که محتوای جامد بدون تغییر باقی ماند (10.4 درصد)، که منجر به تشکیل ذرات بیشتر (47.5×1016 در مقابل 30.3×1046) شد. همانطور که پیش‌بینی می‌شد، این نتیجه اثر سودمند واکنش انتقال زنجیره برگشت‌پذیر را بر روی انتهای زنجیره زانتات بر روی انتقال زنجیره در امتداد ستون فقرات PEG نشان می‌دهد. در همان

ورید، کاهش مقدار اولیه PEG-X برای تعداد مشابهی از انتهای زنجیره زانتات با توجه به L03 (L08، KPS/PEG-X{4}}.7، طرح 3، مورد 2) به طور موثری وقوع را کاهش داد. واکنش‌های انتقال زنجیره‌ای برگشت‌ناپذیر که منجر به لاتکس 99 نانومتری PVDF با محتوای جامد بالاتر (9/15 درصد)، در تطابق خوبی با نتایج به‌دست‌آمده در آزمایش L06 می‌شود.

تأثیر مثبت گروه زانتات واکنشی بر تثبیت ذرات نیز در آخرین آزمایش انجام شده با X-PEG-X نشان داده شد و نسبت KPS/X-PEG-X را روی 2.5 (L09) نگه داشت. این بدان معناست که تعداد قسمت‌های زانتات درگیر در این پلیمریزاسیون دو برابر تعداد درگیر در L03 است، برای همان تعداد مکان‌های انتقال زنجیره غیرقابل برگشت بالقوه در امتداد ستون فقرات PEG (طرح 3، مورد 3). این همچنین به این معنی است که اگر هر دو قسمت زانتات به طور موثر واکنش نشان دهند، زنجیره‌های PEG حلقه‌هایی روی سطح ذرات تشکیل می‌دهند. اندازه ذرات برای دو لاتکس مشابه است (72 نانومتر). با این حال، SC در مورد L09 (8.5 درصد) در مقایسه با L03 (10.5 درصد) کمتر است. بنابراین اندازه ذرات بزرگتر برای L09 برای محتویات جامد مشابه انتظار می رود. نتیجه مخالف تشکیل دو بلوک PVDF بیرونی مورد انتظار در هر دو انتهای زنجیره PEG نیست. با این حال، لنگر انداختن ساختار آمفی‌فیلیک حاصل بر روی ذرات PVDF تشکیل‌دهنده ممکن است استقرار بخش آبدوست (ستون‌های PEG با پیوندهای جانبی PVDF) تثبیت‌کننده مربوطه را در سطح نامطلوب کند. تعداد کمتر ذرات به دست آمده برای L09 (24.1×1046) در مقایسه با L03 (30.3×1046) ممکن است نشان دهنده راندمان تثبیت اندکی کمتر باشد.

خواص حرارتی پلیمرهای PVDF به دست آمده با استفاده از گونه های مختلف مبتنی بر PEG فوق الذکر به عنوان تثبیت کننده با استفاده از DSC (جدول S1) مورد بررسی قرار گرفت. آنالیزها نشان داد که پلیمرهای نیمه کریستالی با مقادیر Tm، Te و Xe در محدوده چیزی که معمولاً برای پلیمرهای PVDF ایجاد شده توسط پلیمریزاسیون امولسیونی مشاهده می‌شود، تشکیل شده‌اند.

در نهایت، آزمایش L01 و L03 در جدول 1، که به ترتیب با PEG-OH و PEG-X انجام شد، در یک راکتور 4 لیتری در آزمایش‌های L10 و L11 به ترتیب مقیاس‌بندی شدند (جدول 1). محتوای جامد پس از 4 ساعت 15 به دست آمد (7.6). درصد وزنی و 6.8 درصد وزنی) مشابه L01 و L03 (11.2 درصد وزنی و 10.4 درصد وزنی) است، اگرچه کمی کمتر است. این احتمالاً به دلیل نسبت های بسیار متفاوت هم زدن و حجم به سطح در دو مجموعه شرایط است. با این وجود، نشان می دهد که این فناوری قوی است و انتقال آن به مقیاس بزرگتر امکان پذیر است.

نتیجه گیری

این کار سنتز ذرات PVDF خود تثبیت شده را با ترکیب مزایای پلیمریزاسیون امولسیونی با پلیمریزاسیون رادیکال کنترل‌شده با استفاده از فرآیند RAFT توصیف می‌کند. ابتدا، یک متوکسی پلی (اتیلن گلیکول) تجاری موجود که دارای تابع هیدروکسیل (PG-OH، Mn =2000 گرم مول-1) برای تثبیت ذرات PVDF استفاده شد. ذرات PVDF پایدار با قطر 234 نانومتر به دست آمد. تثبیت توسط واکنش‌های انتقال برگشت‌ناپذیری که در امتداد زنجیره‌های PEG-OH اتفاق می‌افتد، ایجاد می‌شود که منجر به تشکیل یک تثبیت‌کننده کوپلیمر پیوندی در محل می‌شود. سپس همان PEG-OH با انتهای زنجیره عاملدار شد تا یک گروه زانتات (PEG-X) را معرفی کند. آزمایشات انجام شده در حضور PEG-X پیامد سودمند انتهای زنجیره زانتات راکتیو در پلیمر امولسیونی VDF را نشان داد. فرآیند تبدیل در واقع، بدون تاثیر قابل توجهی بر محتوای جامد (حدود 10 درصد وزنی پس از 4 ساعت برای پلیمریزاسیون امولسیونی با واسطه PEG-OH- یا PEG-X) اندازه ذرات در حضور PEG- به شدت کاهش یافت (72 نانومتر) ایکس. آزمایش‌های اضافی در حضور PEG-X با جرم مولی کمتر (Mn=1300 گرم مول-1) یا حامل دو انتهای زنجیره زانتات (X-PEG-X، Mn=3420 گرم) انجام شد. mol-') نتایج قبلی و سهم مثبت نصب انتهای زنجیره زانتات بر روی زنجیره‌های PEG را تأیید کرد. در همه موارد، کسر گونه‌های PEG در PVDF نهایی کم باقی می‌ماند (معمولاً کمتر یا مساوی 1 است. درصد وزنی). استحکام این فناوری با پلیمریزاسیون امولسیونی VDF در یک راکتور 4 لیتری تأیید شد که منجر به یک لاتکس PVDF تثبیت شده بدون سورفکتانت شد که تنها در حضور PEG-X به عنوان پیش ساز تثبیت کننده و با همان ویژگی ها به دست آمد. همانطور که در حجم های کوچکتر به دست می آید.

این مقاله از پلیم استخراج شده است. شیمی، 2021، 12، 5640