การเตรียมอนุภาคพอลิ (เมทาคริลิคแอซิด - บล็อก - สไตรีน) ด้วยรีเวอร์สซิเบิล เชนทรานสเฟอร์ แคตตาลิส ในกระบวนการสังเคราะห์แบบอิมัลชัน

บทคัดย่อ

งานวิจัยนี้ ได้สังเคราะห์อนุภาคพอลิ (เมทาคริลิคแอซิด - บล็อก - สไตรีน) (P(MAA-b-S)) ด้วยรีเวอร์ส-ซิเบิล เชนทรานเฟอร์แคตตาลิสในกระบวนการสังเคราะห์แบบอิมัลชัน (reversible chain transfer catalyzed emulsion polymerization; emulsion RTCP) ที่ไม่ใช้สารลดแรงตึงผิวโดยอาศัยการประกอบตัวเองกลายเป็นอนุภาคเป็นครั้งแรกโดยขั้นตอนแรกจะสังเคราะห์พอลิเมทาคริลิคแอซิด-ไอโอไดด์ ในกระบวนการสังเคราะห์แบบสารละลายที่มีไอโอโดฟอร์มเป็นตัวควบคุมสายโซ่ ซึ่งได้พอลิเมอร์ที่มีสายโซ่ยาว 18 หน่วย เพื่อนำไปใช้เป็นตัวควบคุมการกระจายตัวของนํ้าหนักโมเลกุลในกระบวนการสังเคราะห์แบบอิมัลชัน ขั้นตอนที่สอง เป็นการสังเคราะห์อนุภาคพอลิสไตรีนด้วย emulsion RTCP ที่มีเจอร์มาเนียมไอโอไดด์เป็นตัวเร่งปฏิกิริยา โดยนำพอลิเมทาคริลิคแอซิด 18-ไอโอไดด์ที่เตรียมได้ ละลายในสารละลายโซเดียมไฮดรอกไซด์ (pH ~ 11.95) และใช้โพแทสเซียมเปอร์ซัลเฟตเป็นตัวเริ่มปฏิกิริยาที่อุณหภูมิ 60 องศาเซลเซียส พบว่าอนุภาค P(MAA-b-S) ที่ได้มีความเสถียรทางคอลลอยด์ ไม่จับกันตลอดการสังเคราะห์ นอกจากนี้ ยังมีการกระจายตัวของสายโซ่พอลิเมอร์แคบเมื่อเปรียบเทียบกับการสังเคราะห์อิมัลชันแบบดั้งเดิม โดยที่เปอร์เซ็นต์การเปลี่ยนมอนอเมอร์เป็นพอลิเมอร์ 78 % ขนาดอนุภาคเฉลี่ยโดยจำนวนและโดยนํ้าหนักมีค่า 286 และ 386 นาโนเมตร ตามลำดับ และได้นํ้าหนักโมเลกุลเฉลี่ยโดยนํ้าหนักต่อเฉลี่ยโดยจำนวนที่ 1.27

Preparation of Poly(methacrylic acid -b- styrene) by Reversible Chain Transfer Catalyzed Emulsion Polymerization

In this work, poly(methacrylic acid-b-styrene) [P(MAA-b-S)] particle was successfully prepared by the emulsifier-free, reversible chain transfer catalyzed emulsion polymerization (emulsion RTCP) initially by utilizing the self-assembly technique. Firstly, poly(methacrylic acid)-iodide having a degree of polymerization of 18 (PMAA18-I) used as a chain control agent in emulsion polymerization was synthesized by solution polymerization using iodoform as a chain transfer agent. Secondly, emulsion RTCP of styrene was carried out using germanium iodide as a catalyst. The prepared PMAA18-I solution was then poured into sodium hydroxide aqueous solution (pH~11.95) using potassium persulfate as an initiator at 60ºC. It was found that stable P(MAA-b-S) particles were obtained without coagulation throughout the polymerization. Moreover, narrow molecular weight distribution was observed compared with the conventional emulsion polymerization. At 78% conversion, weightand number-average diameters were 286 and 386 nm respectively and the weight-/number-average molecular weight was 1.27.