سنتز و شناسايي كوپليمر دوقطعه‌اي پلي(وينيل استات)-قطعه-پلي(دي متيل سيلوكسان) به روش پليمرشدن راديكالي انتقال يد

Synthesis and Characterization of Poly(vinyl acetate)-b-poly(dimethylsiloxane) Diblock Copolymer by Iodine Transfer Radical Polymerization

از ميان روش‌هاي پليمرشدن راديكالي كنترل شده، پليمرشدن راديكالي انتقال يد به‌عنوان روشي آسان، كارآمد و قوي معرفي شده است كه براي گستره وسيعي از مونومرهاا قابل استفاده بوده و با هر دو محيط همگن و ناهمگن نيز سازگار است. پليمرشدن راديكالي انتقال يد مونومر وينيل استات (VAc) در مجاورت 2و?2-آزوبيس ايزوبوتيرو نيتريل (AIBN) به عنوان آغازگر و پلي(دي‌متيل سيلوكسان) ?–يددار (PDMS-I) به عنوان عامل انتقال درشت‌مولكول با وزن مولكولي متوسط عددي 5029 گرم بر مول و شاخص چندتوزيعي 23/1 در دماي 80 درجه سانتي‌گراد و حالت توده انجام شد. پلي(دي‌متيل سيلوكسان) ?–يددار به عنوان عامل انتقال درشت‌مولكول از برم‌دار و سپس يدداركردن پلي(دي‌متيل سيلوكسان) ?– هيدروكسيل سنتز شد. تشكيل كوپليمر دو قطعه‌اي پلي(وينيل استات)-قطعه-پلي(دي‌متيل سيلوكسان) (PDMS-b-PVAc) با وزن مولكولي متوسط عددي 19620 گرم بر مول و توزيع وزن مولكولي 53/1 با استفاده از فنون طيف‌سنجي رزونانس مغناطيسي هسته پروتون (1H NMR) و رنگ‌نگاري ژل ‌تراوايي (GPC) تاييد شد. تطابق خوب ميان وزن مولكولي نظري محاسبه شده و وزن مولكولي به‌دست آمده از طيف‌سنجي رزونانس مغناطيسي پروتون و رنگ‌نگاري ژل ‌تراوايي مشاهده شد كه حاكي از مصرف كامل عامل انتقال درشت‌مولكول و عدم شركت ناخالصي‌هاي همراه پلي(دي‌متيل سيلوكسان) است. بررسي انتهاي زنجير به كمك طيف‌سنجي رزونانس مغناطيسي هسته پروتون بررسي و مشخص شد، تعداد شايان توجهي از زنجيرها با انتهاي معكوس در پايان واكنش وجود دارند. افزون بر اين، تشكيل چند محصول جانبي با تخريب انتهاي عامل‌دار زنجير نيز مشاهده شد.

Iodine transfer radical polymerization as an easy, efficient and robust method of controlled radical polymerization has been applied for a wide range of monomers. This polymerization technique is used in both homogeneous and heterogeneous processes. Iodine transfer radical bulk polymerization of the vinyl acetate (VAc) monomer was carried out in the presence of 2,2ʹ-azobis(isobutyronitrile) (AIBN) as an initiator and ?-iodine-terminated poly(dimethyl siloxane) (PDMS-I) as a macrotransfer agent at 80oC. PDMS-I with a number average molecular weight of 5029 g/mol and a polydispersity index of 1.23 was synthesized by bromination followed via iodination of the ?-hydroxyl-terminated poly(dimethyl siloxane) (PDMS-OH). The product was used as a macrotransfer agent in the iodine transfer radical polymerization of VAc. Formation of the poly(vinyl acetate)-b-poly(dimethyl siloxane) diblock copolymer with a number average molecular weight of 19620 g/mol and a polydispersity index of 1.53 was proved by proton-nuclear magnetic resonance spectroscopy and gel permeation chromatography. A good agreement between the theoretical and experimental molecular weight calculated by proton-nuclear magnetic resonance spectroscopy and gel permeation chromatography was achieved, indicating that the PDMS-I macrotransfer agent was completely consumed and the PDMS impurities did not participate in the polymerization reaction. The analysis of the chain-ends was performed by using proton-nuclear magnetic resonance spectroscopy technique. It was found that a considerable number of inverse chain-ends were present at the end of the polymerization. Moreover, formation of several other side products due to degradation of the functional chain-ends was confirmed.