1. Hiperzamreženje polihipe materialov z uporabo tiol-en klik kemije : diplomsko delo univerzitetnega študijskega programa I. stopnjeVitan Šlamberger, 2023, diplomsko delo Opis: V diplomskem delu je predstavljena priprava poroznih polimerov na osnovi 2-etilheksil akrilata (EHA) in različnih zamreževal (divinil adipat (DVA), etilen glikol dimetakrilat (EGDMA), 1,4 – butandiol divinil eter (BDVE)) z uporabo polimerizacije v emulziji z visokim deležem notranje faze oz. HIP emulziji. Kopolimere smo pripravili v različnih razmerjih EHA in zamreževala, pri čemer smo dodali še surfaktant PEL 121 in iniciator AIBN. Poleg prej naštetih komponent, ki sestavljajo kontinuirno fazo, smo dodali še 80 vol.% vodne faze, ki je bila 1,78-% vodna raztopina CaCl2. Sintetizirane polimere smo hiperzamrežili z uporabo radikalskega hiperzamreženja in tiol-en hiperzarmeženja z di- in tri-tiolom z namenom povišanja specifične površine. Pri treh od devetih sintetiziranih polimerih smo opazili poliHIPE strukture z uporabo vrstične elektronske mikroskopije, pri ostalih pa smo opazili bikontinuirno morfologijo. Specifične površine polimerov so bile izmerjene z uporabo porozimetrije na podlagi modela BET, in sicer do 9,02 m2/g, kar je predstavljalo približno 1,5-kratno povišanje specifične površine zaradi hiperzamreženja z di-tiolom.
Ključne besede: poliHIPE, hiperzamreženje, polimerizacija, porozni polimeri, tiol-en
Objavljeno v DKUM: 05.09.2023; Ogledov: 422; Prenosov: 77
 Celotno besedilo (3,62 MB) |
2. Funkcionalizacija poroznih polimernih monolitov s cinhonidinom preko tiol/en klik reakcij : magistrsko deloRene Gole, 2021, magistrsko delo Opis: Namen tega magistrskega dela je bila sinteza poroznega monolitnega materiala na osnovi divinil benzen/vinilbenzil klorida, ki ga bo odlikovala visoka specifična površina, odprto celična morfologija in hierarhična distrubucija velikosti por, površina pa bo primerna za funkcionalizacijo s cinhonidinom.
Visoko porozen poli(divinil benzen-ko-vinilbenzil klorida) smo pripravili s polimerizacijo kontinuirne faze emulzije z visokim deležem notranje faze (poliHIPE). Za sintezo smo uporabili nizke začetne stopnje zamreženja (3 mol% in 8 mol% divinil benzena). Nadalje smo poliHIPE materiale hiperzamrežili z reakcijo Friedel-Craftsovega alkiliranja in s tem polimerom drastično zvišali specifično površino in kompatibilnost površine s topili. Na klorometilne skupine, ki se tekom hiperzamreženja niso pretvorile v metilenske povezave, smo vezali cisteamin preko nukleofilne substitucije. Vezava cisteamina je nato omogočila vezavo ciljne kiralne molekule – cinhonidina, preko tiol/en klik reakcije dvojne vezi cinhonidina in proste tiolne skupine cisteamina. Rezultati elementne analize so pokazali na uspešnost vezave cinhonidina na predhodno funkcionalizirane poliHIPE materiale in sicer 0,94 mmol/gpolimer v najboljšem primeru. Taki material bi lahko uporabili kot kiralno kolono.
Specifične površine materialov smo določili z adsorpcijo/desorpcijo dušika po B.E.T. metodi, uspešnost funkcionalizacije pa z elementno analizo dušika in žvepla. Morfološke lastnosti polimerov smo okarakterizirali z vrstično elektronsko mikroskopijo.
Ključne besede: poliHIPE, hiperzamreženje, cisteamin, cinhonidin, kiralne kolone
Objavljeno v DKUM: 04.10.2021; Ogledov: 1169; Prenosov: 192
Celotno besedilo (3,34 MB) |
3. Mikro struktura polihipe polimerov dosežena s sinerezo, hiperzamreženjem in graftiranjem : doktorska disertacijaAmadeja Koler, 2020, doktorska disertacija Opis: V doktorski disertaciji smo pripravili polimere stirenskega tipa z več nivojsko poroznostjo. Dobro definirano porozno strukturo smo dosegli s kombiniranjem različnih tehnik za uvedbo poroznosti v polimere. S polimerizacijo kontinuirne faze emulzije z visokim deležem notranje faze smo ustvarili makro porozne polimere s povezovalno odprto celično poliHIPE strukturo. Mikro poroznost smo dosegli s Friedel-Craftsovo reakcijo hiperzamreženja in s sineretsko fazno separacijo z uporabo mešanice topil. Več nivojska porazdelitev velikosti por je izjemno pomembna pri uporabi polimernih materialov v pretočnih sistemih, kjer makro pore omogočajo konvektivni prenos snovi in zmanjšujejo povratne tlake, medtem ko manjše mezo in mikro pore vplivajo na povečanje specifične površine.
Visoko porozne poli(stiren-ko-divinilbenzen) polimere smo pripravili s polimerizacijo kontinuirne faze emulzije z visokim deležem notranje faze. Monolite smo sintetizirali s prosto radikalsko in RAFT (reverzna adicijsko-fragmentacijska polimerizacija s prenosom verige) polimerizacijo. V obeh primerih polimerizacij so imeli polimeri tipično poliHIPE strukturo. Polimere smo nato hiperzamrežili z radikalskim iniciatorjem di-tert-butil-peroksidom in tako pridobili mikro in mezo pore, ter posledično vplivali na dvig BET specifične površine (3-4-kratno povišanje). Prav tako je na mikro strukturo poliHIPE materialov vplivala vrsta polimerizacije. Z RAFT polimerizacijo smo dobili 4-5-krat višje specifične površine ne hiperzamreženih poliHIPE materialov kot pri uporabi proste radikalske polimerizacije, kar kaže na porast formiranja mikro por pri RAFT zamreženju.
Poli(stiren-ko-4-vinilbenzil klorid-ko-divinilbenzen) poliHIPE materiale s tipično poliHIPE odprto celično strukturo smo sintetizirali pri različnih stopnjah začetnega zamreženja (2, 5 in 10%). Z dodatkom stirena v monomerno mešanico smo dosegli redčenje funkcionalnih skupin in tako študirali vpliv redčenja na potek Friedel-Craftsove reakcije hiperzamreženja. S hiperzamreženjem smo v makro porozne poliHIPE materiale uvedli mikro pore in dosegli visoke BET specifične površine (do 731 m2/g). Pri dodatku 57-63 mol % STY je bilo redčenje funkcionalnih skupin preveliko, da bi bilo hiperzamreženje še učinkovito, specifične površine so drastično padle, kar kaže na pomanjkanje mikro por.
Graftirali smo glicidil metakrilat s površine makro poroznih poli(4-vinilbenzil klorid-ko-divinilbenzen) monolitov pripravljenih z radikalsko polimerizacijo kontinuirne faze emulzije. Z namenom povišanja specifične površine smo visoko porozne poliHIPE materiale hiperzamrežili s Friedel-Craftovo reakcijo in jih nadalje funkcionalizirali z razvejanim tris(2-aminoetil)aminom. Proste amino skupine razvejanega amina smo uporabili za imobilizacijo RAFT reagenta, ki je bil primeren za graftiranje glicidil metakrilata s površine. Z graftiranjem s površine poliHIPE materialov z vezanim RAFT reagentom smo dobili visoko gostoto glicidil metakrilatnih molekul na površini. Graftiranje smo izvedli le na hiperzamreženih materialih, saj so ti dosegli večje konverzije pri reakciji z aminom in RAFT reagentom, zaradi večje dostopnosti reaktivnih mest. Učinkovitost reakcije graftiranja smo potrdili z gravimetrijo, elektronsko vrstično spektroskopijo in infrardečo spekroskopijo. Dinamična mehanska analiza je pokazala, da smo z RAFT polimerizacijo izboljšali mehanske lastnosti poli(4-vinilbenzil klorid-ko-divinilbenzen) poliHIPE materialom.
V drugem delu doktorske disertacije smo uporabili sineretsko fazno separacijo pri sintezi poli(4-vinilbenzil klorid-ko-divinilbenzen) zrn s suspenzijsko polimerizacijo. Monomerno fazo smo razredčili s toluenom ali z mešanico topil toluen/heksan. Mikro pore so se formirale zaradi mikrosineretske fazne separacije ob prisotnosti toluena, ki je dobro topilo za stirenske tipe polimerov. Zrna smo hiperzamrežili in s tem uvedli v material nove mikro pore, ki so posledica nastanka novih metilenskih povezav. S tem smo dosegli visoke
Ključne besede: poliHIPE materiali, hiperzamreženje, sinereza, RAFT graftiranje s površine poliHIPE materialov, RAFT polimerizacija
Objavljeno v DKUM: 01.12.2020; Ogledov: 2906; Prenosov: 393
Celotno besedilo (14,54 MB) |
4. Kemijska modifikacija površine vinilbenzil kloridnih poliHIPE materialov z metodo RAFT graftiranjaNuša Cmager, 2018, magistrsko delo Opis: V magistrskem delu smo uspešno izvedli graftiranje molekul glicidil metakrilata na funkcionaliziran DVB/VBC kopolimer. Z namenom priprave polimera, ki bi ga funkcionalizirali, smo uspešno sintetizirali DVB/VBC kopolimer, ki smo ga naknadno hiperzamrežili in mu bistveno povečali specifično površino. Specifična površina je dosegala vrednosti več kot 1000 m2/g. Polimer smo uspešno funkcionalizirali s tris(2-aminoetil) aminom in potrdili njegovo vezavo s FTIR spektroskopijo in elementno analizo. Sledila je imobilizacija izbranega RAFT reagenta 4-ciano-4-[(dodecilsulfaniltiokarbonil)-sulfanil] pentanojske kisline. Rezultati so pokazali prisotnost amidnega signala, ki je posledica reakcije med aminom in RAFT reagentom. Elementna analiza je pokazala zvišanje vsebnosti žvepla v materialu. Na koncu smo izvedli reakcijo graftiranja na površini sintetiziranega polimera z molekulami glicidil metakrilata. Izvedli smo reakcije na polimeru v prahu in polimeru v kosu. Rezultati so pokazali uspešnost na obeh primerih, vendar je bilo povečanje mase večje v primeru polimera v kosu. Vezavo molekul GMA smo okarakterizirali z vrstično elektronsko mikroskopijo, ki je v primerjavi z osnovnim polimerom prikazala bolj mehke in zabrisane linije. Te so posledica nove plasti na polimeru. Graftiranje smo okarakterizirali še s FTIR spektroskopijo, ki je potrdila prisotnost epoksidnega signala v materialu zaradi glicidil metakrilata.
Ključne besede: RAFT polimerizacija, hiperzamreženje, graftiranje, porozni polimeri, glicidil metakrilat, poliHIPE
Objavljeno v DKUM: 04.12.2018; Ogledov: 1398; Prenosov: 198
Celotno besedilo (2,97 MB) |
5. Zamrežen poli(4-vinilpiridin) kot katalizator na trdnem nosilcuAnja Kobale, 2017, diplomsko delo Opis: V okviru diplomske naloge smo s polimerizacijo kontinuirne faze emulzije pripravili porozen polimer s piridinsko osnovo. Uporabili smo monomera divinilbenzen in 4-vinilpiridin. Po polimerizaciji v pečici pri 60°C smo monolite prečistili v Soxhletovem aparatu. Polimere smo nadalje tudi hiperzamrežili. Pri tem smo spreminjali delež iniciatorja di-tert-butil peroksida. Prvič smo uporabili 0,2 g iniciatorja/g polimera, v drugem primeru pa 0,4 g iniciatorja/ g polimera. Osnovni in hiperzamrežen material smo okarakterizirali s kemijskimi analiznimi metodami. Izmerili smo specifično površino po BET metodi in vsebnost dušika v materialu ter okarakterizirali površino z vrstično elektronsko mikroskopijo. Na oba tipa materiala smo izvedli tudi vezavo dveh kovin, bakra in železa. Za kvantitativno določitev vezave elementov smo uporabili atomsko absorpcijsko spektrometrijo. Tako smo pripravili in analizirali hiperzamrežene polimere s funkcionalnimi deli, ki se lahko uporabljajo kot katalizatorji na trdnih nosilcih pri organskih reakcijah
Ključne besede: emulzija, polimerizacija, poliHIPE, hiperzamreženje, 4-vinilpiridin
Objavljeno v DKUM: 14.09.2017; Ogledov: 1414; Prenosov: 140
Celotno besedilo (2,19 MB) |
6. SINTEZA IN FUNKCIONALIZACIJA MAKROPOROZNIH POLIAKRILATOVJanja Majer, 2016, doktorska disertacija Opis: Z verižno radikalsko polimerizacijo voda/olje in olje/voda emulzij z visokim deležem notranje faze smo pripravili visoko porozne kopolimerne nosilce na osnovi različnih akrilnih derivatov. Kot akrilne derivate smo uporabili akrilno kislino, akrilamid, metilenbsiakrilamid, 2-hidroksietil metakrilat, glicidilmetakrilat in etilenglikoldimetakrilat. Uspešno pripravljene visoko porozne kopolimere smo funkcionalizirali in primerjali njihovo reaktivnost z različnimi organskimi reakcijami.
Kopolimerne nosilce na osnovi akrilne kisline in akrilamida, zamrežene z metilenbisakrilamidom, smo pripravili z različnimi molarnimi razmerji monomerov ter proučili vpliv tvorbe anhidrida na stopnjo konverzije pri funkcionalizaciji s tionil kloridom do kislinskega klorida. Prav tako smo uspešno funkcionalizirali 2-hidroksietil metakrilatni poliHIPE material z različnimi reagenti, ne da bi pri tem prišlo do hidrolize sosednje esterske vezi. Po uspešni funkcionalizaciji do kislinskega klorida v primeru kopolimera akrilne kisline in akrilamida oz. alkil halogenida v primeru 2-hidroksietil metakrilatnega poliHIPE materiala smo izvedli nadaljnjo funkcionalizacijo z aminskimi reagenti, ter tako dokazali primernost za nosilce za sinteze na trdni fazi (ang. Solid Phase Organic Synthesis, SPOS) .
V drugem delu smo pripravili polimerne nosilce na osnovi glicidilmetakrilata (GMA) zamreženega z etilenglikol dimetakrilatom (EGDMA) in proučili reakcijske pogoje funkcionalizacije epoksi skupin. Namen funkcionalizacije GMA poliHIPE materialov je bil pripraviti nosilce z ionsko izmenjevalnimi skupinami na površini por ter preučitev možnosti naknadnega zamreženja oz. hiperzamreženja preko epoksi skupin. Na račun novo nastalih povezav med polimernimi verigami bi povečali volumen mikro- oz. mezopor in s tem tudi specifično površino materiala. V ta namen smo funkcionalizacijo GMA poliHIPE materialov izvedli z dvema tipoma aminskih reagentov, linearnimi in razvejanimi in najprej raziskali vpliv topila in temperature na reakcijske pogoje funkcionalizacije.
Po uspešni funkcionalizaciji je bila stopnja pretvorbe glede na uporabljen aminski reagent med 20 % in 45 %. Določili smo relativno ionsko kapaciteto K(/) in dinamično vezno kapaciteto (DBC) primerjalno za GMA poliHIPE in komercialno dostopen makroporozni GMA CIM disk (ang. Convective Interaction Media, Bia Separations). Za GMA poliHIPE material smo izmerili K(/) 89.7 in DBC 59.6 mg/mL, za makroporoznim poliGMA CIM nosilec pa K(/) 203 in DBC 38.8 mg/mL. Iz rezultatov lahko zaključimo, da je relativna ionska kapaciteta je 55 % manjša v primeru GMA poliHIPE materiala, dinamična vezna kapaciteta pa je 65 % višja.
Proučili smo tudi možnosti zvišanja specifične površine GMA poliHIPE materialov z naknadnim zamreženjem oz. hiperzamreženjem preko epoksi skupin. Primerjalno smo uporabili dve različni metodi, post-polimerizacijsko ter in-situ hiperzamreženje. V primeru post-polimerizacijskega hiperzamreženja smo uspešno sintetiziran GMA poliHIPE material suspendirali v primernem topilu in dodali različne aminske reagente. Ne glede na pogoje (temperatura, čas, topila, koncentracija reagenta, stopnja zamreženja GMA poliHIPE materiala) bistvenih zvišanj specifičnih površin nismo zaznali. Nasprotno pa je bilo v primeru in-situ reakcij. Aminske reagente smo umešali skupaj z monomerom GMA in zamreževalom etilenglikol dimetakrilat (EGDMA) že v fazi priprave HIP emulzij ter izvedli hiperzamreženje istočasno s polimerizacijo. V tem primeru smo zabeležili povišanje specifične površine med 100 in 400 %. Skladno s specifično površino se je povišal tudi volumen najmanjših mezopor (1.9 – 2.1 nm), ki smo ga določili s pomočjo Barrett-Joyner-Halend (B.J.H.) metode po dušikovi sorpciji. Hipoteza tvorbe mezopor med novo nastalimi povezavami polimernih verig se je tako potrdila.
Ključne besede: emulzije z visokim deležem notranje faze (HIPE), verižna radikalska polimerizacija, poliHIPE, sinteza na trdni fazi, organske reakcije, hiperzamreženje, poli(akrilna kislina), poli(2-hidroksietilmetakrilat), glicidil metakrilat, funkcionalizacija polimerov.
Objavljeno v DKUM: 25.10.2016; Ogledov: 2923; Prenosov: 292
Celotno besedilo (5,54 MB) |
7. Mehanske lastnosti hiperzamreženih polimerovMateja Švajger, 2016, diplomsko delo Opis: V diplomskem delu smo želeli preučiti ali vpliva naknadno zamreženje oz. hiperzamreženje poli (stiren-ko-divinilbenzena) na mehanske lastnosti polimernih struktur.
Pripravili smo HIP emulzije, pri katerih smo uporabili monomera stiren in divinilbenzen, pri čemer je divinilbenezen služil kot zamreževalo, z različno stopnjo zamreženosti. Dobljenemu poliHIPE materialu smo z adsorpcijo/desorpcijo dušika po BET metodi izmerili specifično površino. Ugotovili smo, da stopnja zamreženja ni bistveno vplivala na specifično površino materiala, najvišja razlika je pri vzorcu MS17, ki je bil 40 mol % zamrežen in MS22, ki je bil 80 mol % zamrežen, kar pomeni, da je vseboval samo zamreževalo. S pomočjo FTIR spektrov smo potrdili kemijsko sestavo pripravljenih polimernih monolitov. Morfologijo smo preverili z vrstično elektronsko mikroskopijo. Monolite smo hiperzamrežili, za reakcijo hiperzamreženja smo izbrali di-tert-butil peroksid kot iniciator radikalske polimerizacije preostalih vinilnih skupin, kot topilo smo uporabili toluen. Tudi tem vzorcem smo z adsorpcijo/desorpcijo dusika po BET metodi izmerili specifično površino. Ugotovili smo, da ja naknadno zamreženje vplivalo na povečanje specifične površine materiala. Specifična površina se je največ povečala pri vzorcu MS22 in sicer iz 73,7 m2g-1 na 195,7 m2g-1 in s tem ima najvišji faktor povečanja specifične površine vrednost 2,65. Vzorcema MS17 in MS22 smo pred in po zamreženjem določili mehanske lastnosti po tritočkovnem upogibnem testu. Ugotovili smo, da so se mehanske lastnosti, elastičnost in raztezek ohranile.
Ključne besede: Polimer, polimerizacija, emulzija, poliHIPE materiali, hiperzamreženje, zamreženi polimeri, odprta celična struktura, mehanske lastnosti polimerov.
Objavljeno v DKUM: 26.09.2016; Ogledov: 2746; Prenosov: 209
Celotno besedilo (2,92 MB) |
8. SINTEZA ZAMREŽENEGA POLI(4-VINILPIRIDINA)Nuša Cmager, 2016, diplomsko delo Opis: V diplomski nalogi smo pripravili porozne kopolimere 4-vinilpiridina zamrežene z divinilbenzenom s polimerizacijo kontinuirne faze emulzije z visokim deležem notranje faze. Tehniko emulzije z visokim deležem notranje faze smo izbrali zaradi tvorbe visoko poroznih polimernih materialov, ki jih lahko uporabimo v pretočnih tehnikah. Zanimalo nas je, ali lahko pripravimo naknadno zamrežen kopolimer s piridinskimi molekulami.
Pri pripravi poroznih materialov smo spreminjali razmerje monomerov, vrsto in delež lipofilnih neionskih surfaktantov ter delež interne faze. Rezultat je bila stabilna emulzija, ki je po polimerizaciji v peči tvorila polimer z značilnimi makroporami. Z vrstično elektronsko mikroskopijo smo proučili morfologijo dobljenih polimerov. Pripravljene poliHIPE monolite smo naknadno zamrežili in s tem tvorili majhne povezovalne pore, s čimer smo povečali specifično površino materiala. Tako pripravljene polimere smo testirali v vlogi poroznega katalizatorja na reakciji esterifikacije. Želeli smo uporabiti prednosti HIPE polimerov za reakcije, v katerih je pomemben dodatek piridina. Zanimalo nas je, ali lahko uporabimo sintetiziran kopolimer za namene ločitve stranskega produkta od glavnega. S preprosto filtracijo bi odstranili polimer in se tako izognili zahtevnim oblikam ločevanja produktov. Med seboj smo primerjali osnoven polimer, polimer naknadno zamrežen v prahu in polimer naknadno zamrežen v kosu. Zanimalo nas je, ali hiperzamreženje poveča vlogo piridinskega polimera kot lovilca kisline pri reakciji estrenja.
Ključne besede: porozni polimeri, 4-vinilpiridin, poliHIPE, hiperzamreženje, esterifikacija
Objavljeno v DKUM: 16.09.2016; Ogledov: 2061; Prenosov: 247
Celotno besedilo (2,12 MB) |
9. SINTEZA FUNKCIONALNIH ZAMREŽENIH MAKROMOLEKUL IZ EMULZIJUrška Sevšek, 2014, doktorska disertacija Opis: V okviru doktorske disertacije smo pripravili porozne polimere z verižno radikalsko polimerizacijo emulzij z visokim deležem notranje faze na osnovi monomera stirena in zamreževala divinilbenzena, iniciirano termično ali fotokemično. Spreminjali smo delež zamreževala in preučili njegov vpliv na morfologijo nastalega polimera in količino preostalih vinilnih vezi v polimerni matriki.
V omenjen nepolarni sistem smo vključili delno polarno metakrilno kislino ter s tem v polimerno matriko uvedli funkcionalno karboksilno skupino. Stabilnost emulzije smo dosegli z uporabo ustrezne kombinacije surfaktantov. Maksimalen delež metakrilne kisline, ki smo jo lahko dodali emulziji, je bil 20 mol %. Kot metodo polimerizacije smo uporabili fotopolimerizacijo, saj je pri uporabi termično iniciirane radikalske verižne polimerizacije prihajalo do prehajanja metakrilne kisline v vodno fazo emulzije. Pri fotopolimerizaciji konverzija iz monomera v polimer poteka precej hitreje in metakrilna kislina je ostala v organski fazi. Rezultat je bil porozen poliHIPE material s kislinskimi skupinami in tipično poliHIPE strukturo. Kislinske skupine smo funkcionalizirali s tionil kloridom do kislinskega klorida. Uspešnost konverzije je bila 76-odstotna. Funkcionalnost polimera smo preizkusili z reakcijo nukleofilne substitucije z bifunkcionalnimi amini. Preverili smo, kako koncentracija diamina in dolžina ogljikove verige vplivata na uspešnost konverzije ter na strukturo produkta. Pri uporabi diamina z daljšo ogljikovo verigo je bila konverzija za 10 % boljša od konverzije, kjer smo uporabili krajši diamin. Pri uporabi daljšega diamina se je z zviševanjem koncentracije le-tega povečevala stopnja konverzije, medtem ko pri uporabi krajšega diamina tega efekta ni bilo opaziti.
V drugem delu doktorske disertacije smo pripravili porozne poli(stiren-ko-divinilbenzen) polimere z deležem zamreževala med 37 in 80 mol %. Preverili smo vpliv deleža zamreževala na BET specifično površino in ugotovili trend naraščanja le-te z višanjem deleža zamreževala. Iz spektrov infrardeče spektroskopije smo določili delež preostalih vinilnih vezi v polimerni matriki. Da bi na polimer uvedli funkcionalne skupine, smo izvedli funkcionalizacijo z multifunkcionalnimi tioli. Uporabili smo tiol z dvema in štirimi tiolnimi skupinami. Nato smo na graftiran polimer vezali še bifunkcionalni alken. Izkoristek funkcionalizacije se je večal z višanjem deleža zamreževala, najvišja dosežena stopnja konverzije je bila 44 %. Višje konverzije smo dosegali z uporabo tiola z dvema tiolnima skupinama. Pri primerjavi porazdelitve velikost mezopor smo opazili, da je po funkcionalizaciji prišlo do zmanjšanja števila le-teh. Izkazalo se je, da je za to odgovorno topilo, ki smo ga uporabili. Poizkusili smo še enostopenjsko funkcionalizacijo, kjer smo v reakcijsko mešanico dodali tako ditiol kot bifunkcionalni alken. V tem primeru je prišlo do precejšnjega povečanja BET specifične površine, vendar je bila stopnja konverzije dokaj nizka.
Nadalje smo v poli(stiren-ko-divinilbenzen) poliHIPE material uvedli mezopore in mikropore z metodo naknadnega zamreženja oziroma hiperzamreženja. Uporabili smo peroksidni iniciator, di-tert-butil peroksid, za katerega je značilen specifičen mehanizem delovanja. Delež divinilbenzena je variiral med 52 in 80 mol %. Zanimal nas je vpliv procesa na makroskopsko morfologijo materiala. Izkazalo se je, da reakcija naknadnega zamreženja ne vpliva bistveno na morfologijo, do večjih razlik v porazdelitvi velikost primarnih por je prišlo le v primeru najmanj zamreženega vzorca. Reakcijo hiperzamreženja smo izvedli v treh topilih: toluenu, acetonitrilu in dimetilformamidu. Kot najbolj uspešno topilo se je izkazal toluen, pri katerem je v vseh primerih prišlo do največjega porasta BET specifične površine, najvišji faktor povečanja specifične površine je znašal 7,2. Prav tako je bil delež mezopor in mikropor v materialu, funkcionaliziranem v toluenu, najvišji. Pri uporabi dimetilformamida in acetonitri
Ključne besede: porozni polimeri, poliHIPE, polimerizacija, hiperzamreženje, polistiren, polimetakrilat, funkcionalizacija polimerov
Objavljeno v DKUM: 11.04.2014; Ogledov: 2383; Prenosov: 373
Celotno besedilo (4,50 MB) |
10. Vpliv naknadnega zamreženja poli(4-vinilbenzil klorida) na strukturo in površino.Marko Turnšek, 2010, diplomsko delo Opis: V diplomskem delu predstavljamo vpliv naknadnega zamreženja poli(4-vinilbenzil klorida) na njegovo strukturo. Porozni polimeri so bili pripravljeni s polimerizacijo v masi. Polimerizacija v masi poteka tako, da zmešamo monomer, zamreževalo in porogen ter dodamo iniciator in sprožimo polimerizacijo. Uporabili smo 4-vinilbenzil klorid kot monomer, kot zamreževalo je bil uporabljen divinilbenzen. Poiskati je bilo potrebno ustrezen porogen; najustreznejši je bil cikloheksan. Najti je bilo potrebno tudi primerno razmerje med monomerom in zamreževalom, ki je bilo 60:40 masnih odstotkov, v drugih primerih monolit ni nastal ali pa je prekomerno razpokal pri čiščenju. Kot radikalski iniciator je bil uporabljen azobisizobutironitril. Polimerizirali smo v plastičnem kalupu, pri povišani temperaturi (približno 60°C), ker je v tem območju delovanje iniciatorja optimalno. Polimer smo naknadno zamrežili s Friedel—Craftsovo reakcijo. Kot katalizator za to reakcijo smo uporabili FeCl3. Čas reakcije je bil pomemben faktor, saj smo z njim vplivali na stopnjo naknadnega zamreženja. Dlje časa je reakcija potekala, bolj se je povečala specifična površina polimera. Polimere je bilo potrebno očistiti s primernim topilom. Z elektronsko mikroskopijo smo preverili, če so se strukture polimerov pred in po reakciji spremenile. Z BET metodo smo določili specifično površino pred in po naknadnem zamreženju, določili smo tudi odstotek klora pred in po reakciji in z infrardečo spektroskopijo preverili kemijsko strukturo polimera. Opaziti je bilo, da se struktura materiala ni spremenila, povečala pa se je specifična površina. Posledično se je s povečanjem površine spremenila količina klora pri vsakem vzorcu in sicer z večanjem specifične površine se manjša količina klora, saj se klorometilni mostovi spremenijo v metilenske mostove.
Ključne besede: Ključne besede: polimeri, polimerizacija v masi, zamreženi polimeri, naknadno zamreženje, hiperzamreženje, monolit, VBC, 4-vinilbenzil klorid.
Objavljeno v DKUM: 06.09.2010; Ogledov: 3624; Prenosov: 380
Celotno besedilo (2,14 MB) |
