丙烯酰胺 - 甲基丙烯酸甲酯的共聚物的热稳定性
fahd a.a.Trikistani.1*和我Zaafarany.1
1乌马·古拉大学化学系，沙特阿拉伯麦加·麦克卡拉马赫。
http://dx.doi.org/10.12944/cwe.5.1.01
制备具有甲基丙烯酸甲酯的丙烯酰基丙烯酰基丙烯酰基丙烯酰胺的共聚物，并使用微量分析和IR光谱表征。使用1HNMR技术计算共聚的反应性比值。共聚物的热分析表明，稳定性是聚（Pbromo苯基丙烯酰胺）和聚（甲基丙烯酸甲酯）均聚物之间的中间体。
共聚物;热稳定性;微观分析;红外光谱学
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Trikistani F. A.A，Zaafarany I.丙烯酰胺 - 甲基丙烯酸甲酯的共聚物的热稳定性。Curr World Environ 2010; 5（1）：01-08 Doi：http://dx.doi.org/10.12944/cwe.5.1.01
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介绍
众所周知，通过用共聚单体的痕量单体共聚合，已经提高了聚合物的热稳定性[Ai-Mazroai（2000）;Tirkistani（2008）和Tirkistani（2008）]。溴化聚合物的热稳定性差，由于C-Br键的弱特征，已经受到了很多关注[Ei-Agamey＆Diab（1986）和蚱蜢等等。，（1981）]。在本文中，制备聚（P-溴苯基酯）（PBPA）和聚（甲基 - 甲基丙烯酸甲酯）（PMMA）和五种不同组成的对溴苯基丙烯酰胺和甲基丙烯酸甲酯（BP-A-MMA）的二元聚合物的二元聚合物，因此，可以使用¹H-NMR方法确定反应性比。检查均聚物和共聚物的热稳定性。
实验
材料
用浓度氢氧化钠溶液洗涤甲基丙烯酸甲酯（MMA）（MMA）（BDH化学物质有限公司）（BDH化学品有限公司）用少量氢氧化钠溶液洗涤，用分离漏斗分离，蒸馏真空管线并用无水硫酸钠干燥并储存在〜18以下°C。
丙烯酰氯（AC）（ALDRICH Chemical Co.，Inc。）被进一步纯化。它在一个紧密的玻璃烧瓶中储存在-18°C以下。
2,2-偶氮二异丁腈（AIBN）（ALDRICH Chemical Co.，Inc。）用作聚合引发剂。通过溶解在热乙醇中纯化并过滤[DiaB（1983）]。将溶液冷却，然后通过过滤收集纯材料并在真空下干燥。
通过大气压蒸馏纯化溴苯胺（BA）（BDH Chemicals Ltd.）[Wei＆Hsueh（1968）]。
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图1 |
单体和聚合物的制备
通过在冰浴中使用干燥苯的等摩尔量的AC和Ba的反应来制备丙烯酰基丙烯酰胺（BPA）单体。该方法类似于报道制备丙烯酰肼，N-（B-乙基 - 氨基）丙烯酰胺和N-2（6-氨基吡啶）丙烯酰胺[Takrony（2000）的丙烯酰胺
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图2 点击此处查看数字 |
通过用二甲基甲酰胺（DMF）（50/50V / v）作为溶剂和0.2W / v％AIBN，通过回流Ba或MMA单体来制备聚（p-溴苯酯）（PMMA）均聚物（PMMA）均聚物（50/50 v / v）和0.2 w / v％aibn制备作为发起者两个小时。通过将其倒入蒸馏水中并在40℃下在真空烘箱中干燥聚合物，在真空烘箱中干燥。
使用0.2W / V％AIBN作为自由基引发剂和50/50（V / V）DMF制备BPA-MMA的共聚物作为溶剂。制备五种不同的BP A-MMA共聚物组合物，从而可以确定反应性比。聚合为约10％的转化率。通过倒入大量的蒸馏水中沉淀聚合物，过滤并在40℃下在真空烘箱中干燥几天。
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图3. 点击此处查看数字 |
分析技术红外光谱（IR）
在Pye Unicam SP 2000分光光度计上记录红外光谱，用于均聚物和共聚物
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图4. 点击此处查看数字 |
核磁共振光谱（NMR
1使用具有整合和20mg样品的Varian EM 390 90MHz分光光度计获得H-NMR光谱。将聚合物溶解在1ml CDCl中3.。对每个样品获得的整数用于测定聚合物组合物
微分分析
Saudi Arabia国王Aziziz大学的微量分析单位确定了氮含量。
Tbermogravimetry（TG）的热方法
t.g.a.使用Mettler到3000个装置进行测量。
在动态氮气氛（30ml / min）中，将精细粉末（ - 10mg）样品在10℃/ min加热;样品保持器是靴形的，深度为10mm×5mm×2.5mm，温度测量热电偶距样品架1mm。
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图5. 点击此处查看数字 |
T.G.A还用于测定分解初始阶段的均聚物和共聚物的降解速率。通过应用Arhenius方程获得激活能量。
结果与讨论
PBP均聚物和BP A-MMA共聚物的表征
通过在干燥苯中的等摩尔量的AC和对溴苯酚的反应来制备单体，直至形成形成BPA单体的棕色粉末的氯化氢的进化（M.W.226）。（微分析，发现N，6.2％Calcd。对于c9.H8.ONBR，N 6.19％）。
PBPA均聚物通过使用0.2W / V％AIBN作为引发剂的BPA自由基启动来制备（〜10％）转化。PBPA均聚物的IR光谱显示在3290和3441cm处的两个中宽带-L.分配到氨基的对称和不对称拉伸振动。乐队1680厘米-L.被分配给酰胺羰基的反对二伸展振动。1600,1545和1440厘米的频段-L.分配给了V.（C-H），V.（c = c）和V.（C-C）债券分别[ei-sonbati等等。，（1991）]。在区域1225-1045cm中的平面变形中的C-H.-1，戒指在995和1005厘米处呼吸-L.平面外C-H变形振动在775和750厘米之间-1和500厘米的C-C外平面变形-1被分配。
BPA-MMA共聚物的IR光谱在1730厘米处表现出特征强带-L.分配给MMA的羰基的反对称拉伸振动。BPA单位在共聚物中的氨基键的位置没有变化。
BPA-MMA共聚物反应性比的测定
五种不同的BPA组成 -
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图6. 点击此处查看数字 |
MMA共聚物，67,52,43,29和13摩尔
BPA单位通过自由基启动制备，使用0.2W / V％AIBN和DMF（50/50 v / v）作为溶剂。聚合在60℃至约10％的转化率下进行。
整合1来自共聚物的每个样品的H-NMR光谱用于计算共聚物组合物。共聚物的单体组合物可以根据与峰值有助于峰的质子数量成比例的这些积分的比例计算。该方法已经用于确定不同共聚物的反应性比[围草等等。，（1986）和争吵ET.al。，（1965）]。图1显示了1H-NMR谱BPA-MMA共聚物。δ0.85-1.05，1.88-1.94和2.77.2.86 ppm有三个特征峰3.，CH.2和CH质子[ei-sonbati（1990）]。在δ7.85ppm下的氨基质子在添加d中消失2o.δ7.15和7.38ppm的峰值a，其是复合峰，由于在共聚物中的Bp A中的BP A的苯环的苯环中的邻位和质子中的两个质子，分别是[Mochel（1967）]。Δ3.65 ppm处的峰值B是由于-och3.MMA单元的质子。将积分值除以四个和峰B的峰值，计算共聚物的单体组合物-CAN。通过了解单体混合物的摩尔数和共聚物的摩尔比，可以通过以下等式计算反应性比[Billmeyer（1971）]。
mma的摩尔分数（m2）在共聚物中，是m的摩尔分数2在饲料中。从图2中的斜率和截距和3个BPA-MMA共聚物的反应性比值是r1（BPA）= 0.27±0.01和r2（MMA）= 1.8±0.2。
分析热重率的热方法（TG）
PBP A和PMMA均聚物和共聚物BP A-MMA的TGA曲线如图4所示。PBPA均聚物的两种降解阶段，首先在〜110℃下开始，重量损失为〜52％。第二阶段从〜310°C开始，重量损失约为40％。PMMA均聚物在两个阶段下降。首先
表2：PBPA和PMMA均聚物和BPA-MMA共聚物热降解的激活能量
聚合物 |
活化能 |
BPA摩尔％ |
（ea）kj / mol |
PBPA |
69.1. |
67. |
72.7 |
52. |
78.2 |
43. |
84.8 |
29. |
89.3. |
13. |
96.1. |
PMMA |
116.4 |
步骤从〜260°C开始，减肥百分比〜38％。第二阶段开始 350°C减肥百分比为56％。所有BPA-MMA共聚物有三个TGA降解阶段。挥发温度分别在〜160,182,198,215和256℃下，分别用于共聚物67,52,43,29和13摩尔％BPA单元。
表1列出了衍生热重量测定DTG中所示的重量损失和最大重量损失率。TGA曲线表明共聚物的稳定性是均聚物的稳定性。为了更清楚地说明突破的初始阶段，用共聚物组合物在确定温度下对体重减轻百分比的比较研究在整个组成范围的相对稳定性上具有清晰的图像。用组合物的稳定性的平滑变化在图5中符合符合组合物。反应最明确的特征是对PMMA均聚物的稳定性的增加。
从链破裂率的温度依赖性确定PBP A和PMMA均聚物和PMMA均聚物和BP A-MMA共聚物的有效活化能量。根据Arrhenius关系绘制热劣化的速率常数（图6）。表2列出了PBP A和PMMA均聚物和BP A-MMA共聚物的激活能量。PBPA均聚物的活化能量小于共聚物和PMMA均聚物。因此，PBPA均聚物 - 威尔经历比BP A-MMA共聚物和PMMA均聚物更容易进行分解。
参考
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13.。Tirkistani, F. A. A., Thermal stability of Poly(N-[3-(5-amino--1,2,4-triazolo]acrylamido and copolymer of N-[3-(5-amino-l,2,4-triazolo)]acrylamido with methyl acrylate,Mans. J. Chem., (2008) 35: 195--208.
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