Genom ringöppningssampolymerisation av utvalda epoxider och anhydrider möjliggjordes en enkel strategi för att syntetisera funktionella sampolymerer. Sampolymererna hade förmågan att bilda tvärbundna material, och var dessutom benägna för både hydrolytisk och enzymatisk nedbrytning. Användning av organokatalysatorn PPNCl gjorde det möjligt att bilda sampolymerer genom alternerande ringöppning av epoxider och anhydrider. Utbytet var högt, och polymererna nådde molekylvikter i intervallet 0,7–7,6 kg mol-1. De omättade bindningarna i sampolymerernas sidokedjor gav dem förmågan att bilda tvärbundna nätverk. Graden av tvärbindning dikterades av sampolymerernas molekylära struktur och molekylvikt. De termiska egenskaperna hos sampolymererna reglerades genom att variera anhydriden, där strukturella skillnader mellan de valda anhydriderna hade en inverkan Tg och T5%. Tvärbindningsreaktionen resulterade i en ökning av både Tg och T5% i förhållande till de ursprungliga linjära sampolymererna. De klyvbara estergrupperna i sampolymerkedjorna gjorde det möjligt för sampolymererna att genomgå både hydrolytisk och enzymatisk nedbrytning. De nedbrutna sampolymererna påvisade en förändring i molekylvikt och dispersitet, samt en ökad viktminskning. De nedbrutna tvärbundna materialen visade på större svällning och lägre gelinnehåll än de initiala värdena före nedbrytning. Dessa resultat ger en ökad förståelse kring hur strukturen hos epoxid/anhydrid-baserade sampolyestrar påverkar deras egenskaper, så som förmågan att bilda tvärbundna material samt deras nedbrytbarhet. Förhoppningen är att denna studie ska gynna utvecklingen av nya material inom denna klass av polyestrar, och vara till hjälp för att förutse deras potentiella tillämpningar. / The ring-opening copolymerization of selected epoxides and anhydrides enabled a simple strategy to synthesize functional copolymers with the ability to form crosslinked materials and prone to hydrolytic and enzymatic degradation pathways. The synthesis utilized PPNCl as an organocatalyst and allowed the formation of copolymer chains by alternating ring-opening of epoxides and anhydrides in high yield and molar mass in the range of 0.7-7.6 kg mol-1. The pendant unsaturated bonds in the copolymer chains endowed the copolymers with the ability to form crosslinking networks. The degree of crosslinking was dictated by the molecular structure and molar mass of the copolymers. The thermal properties of the copolymers were regulated by varying the anhydrides, the difference in the structure of each anhydride influence the Tg and T5%. Crosslinking reaction indeed increased the Tg and T5% from the native copolymers. The presence of ester as cleavable groups in the copolymer chains allowed the copolymers to undergo hydrolytic and enzymatic degradation. The degraded copolymers showed a change in molar mass and dispersity and increased mass loss. The degraded crosslinked materials showed higher swelling ratio and lower gel content than the initial values before degradation. These results deliver a better understanding of the structure-property relationships, the ability to form crosslinked materials, and the degradation behavior of epoxides/anhydrides-based copolyesters. They should favor the design of new materials belonging to this class of polyesters and to envisage their potential applications.
| Identifer | oai:union.ndltd.org:UPSALLA1/oai:DiVA.org:kth-314217 |
| Date | January 2022 |
| Creators | Andriani, Fika |
| Publisher | KTH, Fiber- och polymerteknologi |
| Source Sets | DiVA Archive at Upsalla University |
| Language | English |
| Detected Language | Swedish |
| Type | Student thesis, info:eu-repo/semantics/bachelorThesis, text |
| Format | application/pdf |
| Rights | info:eu-repo/semantics/openAccess |
| Relation | TRITA-CBH-GRU ; 2022:130 |
Page generated in 0.0025 seconds