ODDELENI RIZENYCH POLYMERIZACI

Vedouci: Ing. Petr Vlcek, DrSc

Vyzkum

Vyzkumna cinnost oddeleni je zamerena na studium metod rizene polymerni syntezy iontovymi a radikalovymi procesy a pripravu polymeru a kopolymeru s predeterminovanymi parametry, zalozenych hlavne na polarnich a nepolarnich vinylovych monomerech.

1. Aniontova polymerizace styrenu, akrylovych a methakrylovych esteru komplexnimi iniciatory (ligated anionic polymerization LAP), pro kterou byl vyvinut puvodni iniciacni system, umoznujici tzv. �zivou� polymerizaci. Tento postup vede k polymerum s presne definovanymi a predem volitelnymi parametry, jako je napr. delka retezcu a jejich mikrostruktura, k blokovym a roubovanym kopolymerum s rizenou delkou bloku a jejich chemickym slozenim. S vyuzitim modelovych systemu se podrobne studuje mechanismus jednotlivych stupnu polymerizacniho procesu a vztah mezi chemickou strukturou komplexniho iniciatoru a jeho iniciacni ucinnosti. Blokove kopolymery nalezaji uplatneni v rade aplikaci, jako je napr. kompatibilizace polymernich smesi nebo velmi ucinna stabilizace vodnych a nevodnych disperzi, pouzitelna pri vyrobe barev a laku reditelnych vodou (tzv. waterborn systems).

2. Intenzivne je studovana moderni rizena radikalova polymerizace s prenosem atomu halogenu (atom-transfer radical polymerization ATRP), ktera je ve srovnani s iontovymi procesy jednodussi a levnejsi, a tedy i vyhodnejsi pro technicke aplikace. Byly vyvinuty nove iniciacni systemy pro syntezu blokovych kopolymeru a multifunkcni makroiniciatory, vedouci k roubovanym a hrebenovitym kopolymerum. Uvedenou metodou jsou syntetizovany prekurzory amfifilnich tri- a viceblokovych kopolymeru s hydrofilnimi a hydrofobnimi bloky, pouzitelnych jako povrchove aktivni latky v rade technologii. Dale se pripravuje vyvoj tenkych polymernich filmu metodou ATRP, zakotvenych na tuhych substratech, urcenych napr. pro separaci proteinu.

3. Pozornost je venovana i kationtove polymerizaci isobutylenu, styrenu a jeho derivatu s vyuzitim originalniho iniciacniho systemu, ktery umoznuje polymerizovat i pri zvysene teplote. Lze tak pripravovat polyisobutylenove makromonomery, blokove a roubovane kopolymery a reaktivni polymery s ruznymi funkcnimi skupinami. Studuje se synteza amfifilnich kopolymeru kombinaci kationtove a radikalove polymerizace, ktere obsahuji polyisobutylenove retezce, vhodne modifikujici jejich mechanicke vlastnosti. Tyto produkty jsou vyuzitelne v biomedicinalni oblasti, napr. jako material pro ruzne implantaty. Podobne lze pripravit roubovane kopolymery s polyisobutylenovym hlavnim retezcem (pateri) a chemicky ruznymi rouby, ktere jsou vhodnymi kompatibilizatory polymernich smesi, obsahujicich butylkaucuk, pripadne i polyolefiny.

4. Metoda rizene radikalove polymerizace je dale aplikovana na vyvoj polymernich materialu z obnovitelnych zdroju, tzv. �zelenych� polymeru. Zakladem je celulosa a jeji derivaty, ktere lze cestou ATRP roubovat jednak na povrchu castic celulosy v heterogenni fazi, a ziskat tak celulosova plniva do polymernich kompozitu s rizenou adhezi na mezifazovem rozhrani. Takove kompozity budou vyuzitelne jako izolacni nebo vyplnove materialy, napr. ve stavebnictvi. Dalsim studovanym smerem je roubovani derivatu celulosy (esteru, etheru) na molekularni urovni, vedouci k novym materialum typu roubovanych kopolymeru s celulosovou pateri a chemicky ruznymi rouby, ktere do produktu vnesou pozadovane aplikacni a mechanicke vlastnosti. Rizena kopolymerizace umoznuje pripravovat kopolymery s regulovatelnou hustotou a delkou roubu a jejich chemickym slozenim, coz nabizi sirokou skalu novych polymernich latek.

Dotazy a pripominky lze zaslat na adresu: vlcek@imc.cas.cz

Naposled upraveno:08.12.2004