Naslov
Istraživanja mješljivosti kopolimera stirena i akrilonitrila
(The investigations of miscibility of styrene-acrylonitrile copolymers)

Autori
Rogošić, Marko

Vrsta, podvrsta i kategorija rada
Ocjenski radovi, doktorska disertacija

Fakultet
Fakultet kemijskog inženjerstva i tehnologije

Mjesto
Zagreb

Datum
13.05

Godina
1998

Stranica
166

Mentor
Mencer, Helena Jasna

Ključne riječi
statistički kopolimeri stirena i akrilonitrila; alternirajući kopolimer stirena i akrilonitrila; raspodjele molekulskih masa; omjeri kopolimerizacijske reaktivnosti; mješljivost kopolimera: viskozimetrijska procjena; procjena diferencijalnom pretražnom kal
(statistical copolymers of styrene and acrylonitile; alternating copolymer of styrene and acrylonitrile; molecular weight distribution; copolymerization reactivity ratio; copolymer miscibility: viscometric estimation; estimation by differential scanning cal)

Sažetak
U disertaciji su opisana istraživanja mješljivosti statističkih i alternirajućeg kopolimera stirena i akrilonitrila (SAN), te istraživanja raspodjela molekulskih masa i omjera kopolimerizacijske reaktivnosti, koja su s mješljivošću blisko povezana. Statistički SAN-kopolimeri različitih sastava priređeni su radikalskom kopolimerizacijom u otopini, u šaržnom izotermnom reaktoru. Alternirajući kopolimer priređen je kopolimerizacijom u masi uz cinkov klorid kao agens za kompleksiranje. Karakterizacija kopolimera obuhvaćala je određivanje raspodjela molekulskih masa (RMM) kromatografijom na propusnom gelu (GPC), određivanje viskozimetrijskih parametara u razrijeđenim N,N-dimetilformamidnim (DMF) otopinama, određivanje sastava dobivenih kopolimera elementarnom analizom i određivanje temperature staklastog prijelaza (Tg) diferencijalnom pretražnom kalorimetrijom (DSC). U okviru istraživanja RMM, nakon definicije osnovnih pojmova opisan je problem indeksa polidisperznosti, koji se očituje u tome da se indeks polidisperznosti pogrešno smatra dostatnom mjerom apsolutne širine raspodjele. Prikazane su simulirane raspodjele istog indeksa polidisperznosti, a različite apsolutne širine, a RMM pripravljenih statističkih SAN-kopolimera poslužile su kao eksperimentalni primjer. Schulzova teorijska funkcija raspodjele prilagođena je eksperimentalnim podacima o RMM statističkih SAN-kopolimera i utvrđena je korelacija između parametara te funkcije raspodjele i sastava pripravljenih kopolimera. Definirani su i opisani postupci obrade GPC-podataka, koji omogućuju pravilan prikaz i međusobnu usporedbu RMM različitih polimernih uzoraka. Na temelju eksperimentalnih podataka dobivenih sintezom i karakterizacijom statističkih kopolimera stirena i akrilonitrila, različitim računskim postupcima procijenjeni su omjeri kopolimerizacijske reaktivnosti. Obradom još nekoliko literaturnih nizova podataka o kopolimerizacijama raspravljeni su primjenljivost i ograničenja pojedinih postupaka. Poseban naglasak stavljen je na procjenu omjera kopolimerizacijske reaktivnosti kod visokih konverzija monomera, pri čemu su neki literaturni postupci modificirani s ciljem primjene na upravo takve eksperimentalne podatke. Prikazan je pregled dosadašnjih teorijskih spoznaja o mješljivosti polimera, s posebnim naglaskom na mješljivost kopolimera u čvrstom stanju. Mješljivost statističkih i alternirajućeg SAN-kopolimera istražena je uobičajenim metodama za procjenu mješljivosti (ko)polimera u čvrstom stanju, tj. ispitivanjem prozirnosti dvokomponentnih polimernih filmova i DSC-metodom. Pretpostavljena je i potvrđena ograničenost primjenljivosti tih metoda za SAN-kopolimer. Rezultati dobiveni DSC-metodom omogućili su, međutim, testiranje postojećih korelacija temperature staklastog prijelaza i sastava kopolimera. Utvrđeno je da Bartonova (teorijska) i Dyvikova (empirijska) korelacija s uspjehom opisuju dobivene eksperimentalne podatke, pri čemu se prednost daje Bartonovoj korelaciji zbog čvršće teorijske utemeljenosti. Viskozimetrijskom metodom procijenjena je granica mješljivosti statističkih SAN-kopolimera u razrijeđenim DMF-otopinama na 30-40 mol.% razlike sastava. Primijenjen je niz literaturnih kriterija, od kojih su neki djelimice modificirani. Općenito, potvrđena je primjenljivost viskozimetrijske metode, ali je ukazano na probleme pri prijenosu zaključaka na mješljivost u čvrstom stanju. Podaci dobiveni viskozimetrijskim mjerenjima omogućili su postavljanje nove korelacije graničnog viskoznog broja, sastava i molekulske mase kopolimera, koja za raziku od postojeće Mendelsonove, uzima u obzir sve čimbenike koji utječu na dimenzije polimernog klupka u otopini: različitu veličinu komonomernih segmenata, različitu topljivost odgovarajućih homopolimera, te odbojna međudjelovanja različitih komonomernih segmenata.

Izvorni jezik
Hrvatski

Znanstvena područja
Kemijsko inženjerstvo

POVEZANOST RADA