پلیمرشدن رادیکالی انتقال اتم متیل متاکریلات با استفاده از بیس(2-دودسیل سولفانیل-اتیل)-آمین- مس برمید: مطالعه سینتیکی

از میان روش های مختلف پلیمرشدن رادیکالی کنترل شده، پلیمرشدن رادیکالی انتقال اتم (ATRP) از موفق ترین روش های پلیمرشدن مونومرها با الگوی کنترل شده است. اثر پارامترهای مهم بر سینتیک پلیمرشدن متیل متاکریلات با استفاده از 1H NMR و GPC بررسی شد. در این پژوهش، لیگاند سه دندانه ای بیس(2-دودسیل-سولفانیل-اتیل)-آمین و کاتالیزگر دارای لیگاند مزبور بر پایه مس(I)برمید تهیه شد. برای شناسایی لیگاند و کاتالیزگر، از روش های مختلف مانند 1H NMR ،FTIR و UV-Vis استفاده شد. در ادامه، پلیمرشدن رادیکالی انتقال اتم مونومر متیل متاکریلات در حالت توده با استفاده از کاتالیزگر بیس(2-دودسیل سولفانیل-اتیل)-آمین/مس(I) برمید و آغازگر اتیل-2-برمو-2-متیل پروپیونات در شرایط مختلف انجام شد. سینتیک پلیمرشدن با روش های 1H NMR و وزن سنجی بررسی شد. نمودارهای سینتیکی (Ln([M]0/[M]t برحسب زمان رسم و ثابت سرعت انتشار ظاهری از این منحنی ها استخراج شد. در ادامه، اثر دما بر سینتیک پلیمرشدن با روش 1H NMR در دماهای مختلف (75 و 90) بررسی شد. اثر مقادیر مختلف مونومر نسبت به آغازگر (1:500، 1:600 و 1:700) در دمای C°90 بررسی شد. برای تایید و بررسی اثر سایر متغیرها (دما، غلظت کاتالیزگر و مونومر) بر سینتیک پلیمرشدن از روش وزن سنجی نیز استفاده شد. رابطه خطی در نمودارهای سینتیکی به همراه شاخص پراکندگی باریک (حدود 1/2)، زنده بودن این روش پلیمرشدن را تایید کرد. با افزایش دما، سرعت پلیمرشدن نیز افزایش یافت و دمای 90 به عنوان دمای بهینه در بررسی های بعدی استفاده شد. رسم منحنی های سینتیکی نشان داد، در پلیمرشدن توده به دلیل نقش مونومر به عنوان حلال، با افزایش مقدار مونومر و در پی آن کاهش غلظت آغازگر، سرعت پلیمرشدن کاهش می یابد. در مرحله بعد، اثر لیگاند نسبت به مس(I) برمید (1:1، 1.5:1، 1:2) بر سینتیک پلیمرشدن بررسی و با استناد به منحنی های سینتیکی، سرعت با افزایش غلظت لیگاند و انحلال بیشتر کاتالیزگر در محیط، افزایش یافت.