Kinetics of free radical bulk polymerization of methyl methacrylate

Abstract

ÖZET Bu çalışmada, metil metakrilatin 22.5°C deki serbest radikal blok polimerizasyonu incelenmiştir. Polimerizasyon reaksiyonları, 2,2'-Azobisizobutironitril (AIBH)'in termal bozunması yolu ile başlatılmıştır. Camsı bölgeye kadar bütün dönüşüm aralığı araştırılmıştır. Reaksiyon sıcaklığı.. aynı sıcaklıktaki fotopolimerizasyonla başlatılan polimerisasyon deneylerinin sonuçları ile karşılaştırmak için 22.5°C olarak seçilmiştir. çalışmada dönüşüm-zaman bağımlılığı araştırılmış ve polimerizasyon hızının ve hız sabitlerinin nitel değerleri, tüm dönüşüm aralıklarında tartışılmıştır. Düşük polimerizasyon dönüşümleri için (%1S dönüşümlere kadar) kt/kp` oranı ve Ctr m monomere zincir transferi sabiti hesaplanmış ve sırasıyla 303 ve 5.6xl0~5 olarak bulunmuştur. Ayrıca, başlatıcının etkinlik katsayısı da araştırılmış ve yaklaşık 0.4? olarak hesaplanmıştır. Poli (metil metakrilat) polimerlerinin ortalama molekül ağırlıkları düşük ve yüksek dönüşümlerde sabit kalmaktadır.

iv ABSTRACT In this work, the free radical bulk polymerization of methyl methacrylate was studied at 22.5°C. Polymerization reactions were initiated by thermal decomposition of 2,2'-azobisisobutyronitrile (AIBN). Full range of conversion up to glassy state was investigated. The reaction temperature was choosen as 22. 5°C for comparison with the experimental results of photo-initiated free radical polymerization of methyl methacrylate. The conversion-time dependence in polymerization of methyl methacrylate was investigated and the qualitative behaviour of rate and rate constants was discussed over the whole range of reaction. For the initial stages of polymerization, kt/kp2 and C^r m values were evaluated and found, to be 303 and 5. 6xl0`5 respectively. Efficiency of the initiator was also determined and calculated as about 0. 4? for a single low conversion value. Number average degree of polymerization, Pn, remained constant at the beginning and at the end of the polymerization reaction.