กลับไปหน้าบทความ

อ่าน 3 นาที

ไม่มีชื่อบทความ

โพลี(เมทาคริลิกแอซิด) ( PMAA ) เป็น พอลิเมอร์ ที่ทำจาก เมทาคริลิกแอซิด (ชื่อที่นิยมใช้ตาม IUPAC คือ 2-เมทิลโพรพ-2-อีโนอิกแอซิด) ซึ่งเป็นกรดคาร์บอกซิลิก...

โพลี(เมทาคริลิกแอซิด)

โพลี(เมทาคริลิกแอซิด) ( PMAA ) เป็นพอลิเมอร์ที่ทำจากเมทาคริลิกแอซิด (ชื่อที่นิยมใช้ตามIUPACคือ 2-เมทิลโพรพ-2-อีโนอิกแอซิด) ซึ่งเป็นกรดคาร์บอกซิลิก มักมีจำหน่ายในรูปเกลือโซเดียม คือ โพลี(เมทาคริลิกแอซิด) โซเดียมซอลต์ โมโนเมอร์เป็นของเหลวหนืดที่มีกลิ่นฉุน รูปแบบพอลิเมอร์แรกของเมทาคริลิกแอซิดได้รับการอธิบายในปี 1880 โดย Engelhorn และ Fittig การใช้โมโนเมอร์ที่ มีความบริสุทธิ์สูง เป็นสิ่งจำเป็นสำหรับสภาวะการเกิดพอลิเมอร์ไรเซชันที่เหมาะสม ดังนั้นจึงจำเป็นต้องกำจัดสารยับยั้งใดๆ โดยการสกัด (สารยับยั้งฟีนอล) หรือโดยการกลั่น[ 2 ]เพื่อป้องกันการยับยั้งโดยออกซิเจนที่ละลาย โมโนเมอร์ควรได้รับการไล่แก๊สอย่างระมัดระวังก่อนเริ่มการเกิดพอลิเมอร์ไรเซชัน

การเกิดพอลิเมอร์

PMAA มีค่า pKa ประมาณ 4.8 ซึ่งหมายความว่าที่ค่า pH เป็นกลาง กลุ่ม MAA ในโครงข่ายจะถูกดีโปรตอนเกือบทั้งหมด ทำให้เป็นพอ ลิเมอร์ ประจุลบ PMAA สามารถทำหน้าที่เป็นพอลิอิเล็กโทรไลต์และมีความสามารถในการดูดซับและกักเก็บน้ำ คุณสมบัติเหล่านี้ได้รับผลกระทบอย่างมากจากค่า pH ดังนั้นไฮโดรเจล จำนวนมากจึง ประกอบด้วยโคพอลิเมอร์ PMAA [ 3 ] [ 4 ]แคปซูลไฮโดรเจลเหล่านี้สามารถทำหน้าที่เป็นภาชนะบรรจุยาที่ถูกกักเก็บไว้และทำหน้าที่เป็นอ่างเก็บไมโครรีแอคเตอร์[ 5 ]สำหรับการใช้งานบางอย่างจะใช้ PMAA ในรูปเกลือโซเดียม เพื่อลดผลข้างเคียงที่เกิดจากประจุลบของพอลิเมอร์หรือในการใช้งานที่ต้องการความสามารถในการละลายในตัวทำละลายต่างๆ

วิธีการสังเคราะห์ PMAA แบบดั้งเดิมคือการพอลิเมอไรเซชันแบบอนุมูลอิสระในสารละลายในน้ำ ได้มีการอธิบายความแตกต่างอย่างมากในอัตราการพอลิเมอไรเซชันของ MAA ที่ไม่แตกตัวเป็นไอออนและแตกตัวเป็นไอออนอย่างสมบูรณ์ (ผลของ pH) สำหรับกรณีที่แตกตัวเป็นไอออนนั้น ได้มีการอธิบายแบบจำลองจลนศาสตร์ไว้อย่างดีแล้ว[ 6 ]ความก้าวหน้าล่าสุดเกิดขึ้นสำหรับ MAA ที่แตกตัวเป็นไอออน (บางส่วน) โดยการนำกฎอัตราใหม่สำหรับการแพร่กระจายมาใช้ โดยพิจารณาผลของไฟฟ้าสถิตและไม่ใช่ไฟฟ้าสถิตอย่างชัดเจน[ 7 ]นอกจากนี้ ค่าคงที่อัตราการแพร่กระจาย (kp) ในระหว่างการพอลิเมอไรเซชันแบบอนุมูลอิสระของกรดเมทาคริลิกขึ้นอยู่กับความเข้มข้นของโมโนเมอร์ การใช้เทคนิคโครมาโทกราฟีแบบแยกขนาดด้วยการพอลิเมอไรเซชันแบบพัลส์เลเยอร์ พบว่า kp ลดลงเล็กน้อยสำหรับ MAA ที่แตกตัวเป็นไอออนบางส่วนเมื่อความเข้มข้นของโมโนเมอร์เพิ่มขึ้น ในขณะที่ kp เพิ่มขึ้นสำหรับ MAA ที่แตกตัวเป็นไอออนอย่างสมบูรณ์เมื่อความเข้มข้นของโมโนเมอร์เพิ่มขึ้น ซึ่งสอดคล้องกับทฤษฎีสถานะการเปลี่ยนผ่านสำหรับการแพร่กระจาย

เทคนิค การพอลิเมอไรเซชันแบบควบคุมเช่นRAFTและNMPสามารถใช้สำหรับการพอลิเมอไรเซชันโดยตรงของ MAA ได้[ 8 ] [ 9 ] [ 10 ]ในทางตรงกันข้าม การพอลิเมอไรเซชันของโมโนเมอร์ที่เป็นกรด เช่น MAA มักเป็นความท้าทายมาโดยตลอด เช่น การพอลิ เม อ ไรเซชันแบบ แอนไอออนิกการพอลิเมอไรเซชันแบบถ่ายโอนหมู่ (GTP ดูการพอลิเมอไรเซชันแบบมีชีวิต ) และATRP [ 11 ] [ 12 ]วิธีหลังนี้ยังไม่เป็นที่เข้าใจอย่างถ่องแท้ในปัจจุบัน แต่เหตุผลที่สันนิษฐานไว้ ได้แก่ การโปรตอนของลิแกนด์ที่ pH ต่ำ การประสานงานแบบแข่งขันของหมู่คาร์บอกซิเลตกับทองแดง และการแทนที่แอนไอออนเฮไลด์จากสารเชิงซ้อนตัวยับยั้ง Cu(II) เคมีของหมู่ป้องกันมักใช้สำหรับการพอลิเมอไรเซชันของโมโนเมอร์ที่เป็นกรด (โดยใช้เอสเทอร์อัลคิล) [ 13 ]ตามด้วยการกำจัดหมู่ป้องกันและการทำให้บริสุทธิ์ แต่ก็มีการสำรวจวิธีการอื่นๆ ด้วยเช่นกัน การเกิดไซคลิเซชันของ PMAA พิสูจน์แล้วว่าเป็นสาเหตุหลักของการยุติ[ 14 ]และสิ่งนี้ลดลงได้โดยการเปลี่ยนกลุ่มที่หลุดออกและนิวคลีโอไฟล์ลดค่าpHเพื่อลดความเข้มข้นและแอนไอออนคาร์บอกซิเลต และเร่งอัตราการเกิดพอลิเมอไรเซชัน งานวิจัยนี้เอาชนะข้อจำกัดหลักข้อหนึ่งในATRPและแสดงให้เห็นว่าน้ำสามารถใช้เป็นตัวทำละลายสำหรับการเกิดพอลิเมอไรเซชันของโมโนเมอร์ขั้วโดยใช้ATRPได้

ดูเพิ่มเติม

สรุปเนื้อหา

ข้อมูลสำคัญจากบทความ

ข้อมูลสำคัญเกี่ยวกับ ไม่มีชื่อบทความ

โพลี(เมทาคริลิกแอซิด) ( PMAA ) เป็น พอลิเมอร์ ที่ทำจาก เมทาคริลิกแอซิด (ชื่อที่นิยมใช้ตาม IUPAC คือ 2-เมทิลโพรพ-2-อีโนอิกแอซิด) ซึ่งเป็นกรดคาร์บอกซิลิก...

การเกิดพอลิเมอร์

PMAA มีค่า pKa ประมาณ 4.8 ซึ่งหมายความว่าที่ค่า pH เป็นกลาง กลุ่ม MAA ในโครงข่ายจะถูกดีโปรตอนเกือบทั้งหมด ทำให้เป็นพอ ลิเมอร์ ประจุลบ PMAA สามารถทำหน้าที่เป็นพอ ลิอิเล็กโทรไลต์ และมีความสามารถในการดูดซับและกักเก็บน้ำ...