1000 resultados para hyperbranched polymer


Relevância:

30.00% 30.00%

Publicador:

Resumo:

Hyperbranched polyurethanes, with varying oligoethyleneoxy spacer segments between the branching points, have been synthesized by a one-pot approach starting from the appropriately designed carbonyl azide that incorporates the different spacer segments. The structures of monomers and polymers were confirmed by IR and H-1-NMR spectroscopy. The solution viscosity of the polymers suggested that they were of reasonably high molecular weight. Reversal of terminal functional groups was achieved by preparing the appropriate monohydroxy dicarbonyl azide monomer. The large number of terminal isocyanate groups at the chain ends of such hyperbranched macromolecules caused them to crosslink prior to its isolation. However, carrying out the polymerization in the presence of 1 equiv of a capping agent, such as an alcohol, resulted in soluble polymers with carbamate chain ends. Using a biphenyl-containing alcohol as a capping agent, we have also prepared novel hyperbranched perbranched polyurethanes with pendant mesogenic segments. These mesogen-containing polyurethanes, however, did not exhibit liquid crystallinity probably due to the wholly aromatic rigid polymer backbone. (C) 1996 John Wiley & Sons, Inc.

Relevância:

30.00% 30.00%

Publicador:

Resumo:

Hyperbranched polyesters based on 3,5-dihydroxybenzoic acid and its derivatives were prepared by self-condensation of the corresponding ester under standard trans-esterification conditions. The spacer segment length that connects the branching points was systematically varied by starting from the appropriate ethyl 3,5-bis(omega-hydroxyoligo(ethyleneoxy))benzoate. The thermal properties of the hyperbranched polyesters were studied using DSC, and they have been compared with those of the linear analogues prepared from the corresponding p-hydroxybenzoic acid derivatives and also with the molecularly ''kinked'' analogues prepared from the meta isomers. These hyperbranched polyesters were also terminally functionalized by using a potentially mesogenic 4-butoxybiphenylcarboxylic acid derivative in an attempt to prepare novel hyperbranched liquid crystalline polyesters. This was achieved by copolymerization of the AB(2) monomer with the mesogenic A-type capping unit. These polymers were found to be amorphous and did not exhibit any liquid crystalline phases, probably due to the random distribution of the mesogenic segments on the polymer framework, making it difficult to both crystallize and form mesophases.

Relevância:

30.00% 30.00%

Publicador:

Resumo:

We report the first synthesis of hyperbranched polyacetals via a melt transacetalization polymerization process. The process proceeds via the self-condensation of an AB(2) type monomer carrying a hydroxyl group and a dimethylacetal unit; the continuous removal of low boiling methanol drives the equilibrium toward polymer formation. Because of the susceptibility of the acetal linkage to hydrolysis, the polymer degrades readily under mildly acidic conditions to yield the corresponding hydroxyl aldehyde as the primary product. Furthermore, because of the unique topology of hyperbranched structures, the rate of polymer degradation was readily tuned by changing just the nature of the end-groups alone; instead of the dimethylacetal bearing monomer, longer chain dialkylacetals (dibutyl and dihexyl) monomers yielded hyperbranched polymers carrying longer alkyl groups at their molecular periphery. The highly branched topology and the relatively high volume fraction of the terminal alkyl groups resulted in a significant lowering of the ingress rates of the aqueous reagents to the loci of degradation, and consequently the degradation rates of the polymers were dramatically influenced by the hydrophobic nature of the terminal alkyl substituents. The simple synthesis and easy tunability of the degradation rates make these materials fairly attractive candidates for use as degradable scaffolds.

Relevância:

30.00% 30.00%

Publicador:

Resumo:

Radical catalyzed thiol-ene reaction has become a useful alternative to the Huisgen-type azide-yne click reaction as it helps expand the variability in reaction conditions as well as the range of clickable entities. In this study, the direct generation of a hyperbranched polyether (HBPE) having decyl units at the periphery and a pendant allyl group on every repeat unit of the polymer backbone is described; the allyl groups serve as a reactive handle for postpolymerization modifications and permits the generation of a variety of internally functionalized HBPEs. In this design, the AB(2) monomer carries two decylbenzyl ether units (B-functionality), an aliphatic OH (A-functionality) and a pendant allyl group within the spacer segment; polymerization of the monomer readily occurs at 150 degrees C via melt transetherification process by continuous removal of 1-decanol under reduced pressure. The resulting HBPE has a hydrophobic periphery due to the presence of numerous decyl chains, while the allyl groups that remain unaffected during the melt polymerization provides an opportunity to install a variety of functional groups within the interior; thiol-ene click reaction with two different thiols, namely 3-mercaptopropionic acid and mercaptosuccinic acid, generated interesting amphiphilic structures. Preliminary field emission scanning electron microscope (FESEM) and Atomic Force Microscopy (AFM) imaging studies reveal the formation of fairly uniform spherical aggregates in water with sizes ranging from 200 to 400 nm; this suggests that these amphiphilic HBPs is able to reconfigure to generate jellyfish-like conformations that subsequently aggregate in an alkaline medium. The internal allyl functional groups were also used to generate intramolecularly core-crosslinked HBPEs, by the use of dithiol crosslinkers; gel permeation chromatography traces provided clear evidence for reduction in the size after crosslinking. In summary, we have developed a simple route to prepare core-clickable HBPEs and have demonstrated the quantitative reaction of the allyl groups present within the interior of the polymers; such HB polymeric systems that carry numerous functional groups within the core could have interesting applications in analyte sequestration and possibly sensing, especially from organic media. (c) 2013 Wiley Periodicals, Inc. J. Polym. Sci., Part A: Polym. Chem. 2013, 51, 4125-4135

Relevância:

30.00% 30.00%

Publicador:

Resumo:

Self-condensation of AB(2) type monomers (containing one A-type and two B-type functional groups) generates hyperbranched (HB) polymers that carry numerous B-type end-groups at their molecular periphery; thus, development of synthetic methods that directly provide quantitatively transformable peripheral B groups would be of immense value as this would provide easy access to multiply functionalized HB systems. A readily accessible AB(2) monomer, namely diallyl, 5-(4-hydroxybutoxy)isophthalate was synthesized, which on polymerization under standard melt-transesterfication conditions yielded a peripherally clickable HB polyester in a single step; the allyl groups were quantitatively reacted with a variety of thiols using the facile photoinitiated thiol-ene reaction to generate a wide range of derivatives, with varying solubility and thermal properties. Furthermore, it is shown that the peripheral allyl double bonds can also be readily epoxidized using meta-chloroperoxybenzoic acid to yield interesting HB systems, which could potentially serve as a multifunctional cross-linking agent in epoxy formulations. (c) 2013 Wiley Periodicals, Inc. J. Appl. Polym. Sci. 2014, 131, 40248.

Relevância:

30.00% 30.00%

Publicador:

Resumo:

Hyperbranched poly(amido amine)s containing vinyl and hydroxyl groups were successfully synthesized via Michael addition polymerization of triacrylamide (TT) and 3-amino-1,2-propanediol (APD) with equal molar ratio in feed. H-1, C-13 and HSQC NMR techniques were used to clarify the structure of hyperbranched polymers and polymerization mechanism.

Relevância:

30.00% 30.00%

Publicador:

Resumo:

We functionalize the focal group of hyperbranched poly(phenylene sulfide) (HPPS) with benzyl, phenyl, and naphthyl group, respectively. DSC analysis shows that T-g of HPPS is increased from 55 to 93 degrees C by functionalization of the focal group with a conjugated naphthyl group. The fluorescence properties of the three core-functionalized HPPS' are studied under the comparison with the original HPPS.

Relevância:

30.00% 30.00%

Publicador:

Resumo:

Amphiphilic biodegradable star-shaped polymer was conveniently prepared by the Sn(Oct)(2)-catalyzed ring opening polymerization of c-caprolactone (CL) with hyperbranched poly(ester amide) (PEA) as a macroinitiator. Various monomer/initiator ratios were employed to vary the length of the PCL arms. H-1 NMR and FTIR characterizations showed the successful synthesis of star polymer with high initiation efficiency. SEC analysis using triple detectors, RI, light scattering, and viscosity confirmed the controlled manner of polymerization and the star architecture.

Relevância:

30.00% 30.00%

Publicador:

Resumo:

A convenient and cost-effective strategy for synthesis of hyperbranched poly(ester-amide)s from commercially available dicarboxylic acids (A(2)) and multihydroxyl secondary amine (CB2) has been developed. By optimizing the conditions of model reactions, the AB(2)-type intermediates were formed dominantly during the initial reaction stage. Without any purification, the AB(2) intermediate was subjected to thermal polycondensation in the absence of any catalyst to prepare the aliphatic and semiaromatic hyperbranched poly(ester-amide)s bearing multi-hydroxyl end-groups.

Relevância:

30.00% 30.00%

Publicador:

Resumo:

Polylactide (PLA) was melt blended with a biodegradable hyperbranched poly(ester amide) (HBP) to enhance its flexibility and toughness without sacrificing comprehensive performance. The advantage of using HBP was due to its unique spherical shape, low melt viscosity, and abundant functional end groups together with its easy access. Rheological measurement showed that blending PLA with as little as 2.5% HBP resulted in a 40% reduction of melt viscosity. The glass transition temperature (T-g) of PLA in the blends decreased slightly with the increase of HBP content, indicating partial miscibility which resulted from intermolecular interactions via H-bonding. The H-bonding involving CO of PLA with OH and NH of HBP was evidenced by FTIR analysis for the first time. The HBP component, as a heterogeneous nucleating agent, accelerated the crystallization rate of PLA. Remarkably, with the increase of HBP content, the elongation at break of PLA blends dramatically increased without severe loss in tensile strength, even the tensile strength increased within 10% content of HBP. The stress-strain curves and the SEM photos of impact-fractured surface showed the material changed from brittle to ductile failure with the addition of HBP. Reasonable interfacial adhesion via H-bonding and finely dispersed particulate structure of HBP in PLA were proposed to be responsible for the improved mechanical properties.

Relevância:

30.00% 30.00%

Publicador:

Resumo:

Reversible addition-fragmentation chain transfer (RAFT) mediated radical polymerizations of allyl methacrylate and undecenyl methacrylate, compounds containing two types of vinyl groups with different reactivities, were investigated to provide hyperbranched polymers. The RAFT agent benzyl dithiobenzoate was demonstrated to be an appropriate chain-transfer agent to inhibit crosslinking and obtain polymers with moderate-to-high conversions. The polymerization of allyl methacrylate led to a polymer without branches but with five- or six-membered rings. However, poly(undecenyl methacrylate) showed an indication of branching rather than intramolecular cycles. The hyperbranched structure of poly(undecenyl methacrylate) was confirmed by a combination of H-1, C-13, H-1-H-1 correlation spectroscopy, and distortionless enhancement by polarization transfer 135 NMR spectra. The branching topology of the polymers was controlled by the variation of the reaction temperature, chain-transfer-agent concentration, and monomer conversion. The significantly lower inherent viscosities of the resulting polymers, compared with those of linear analogues, demonstrated their compact structure,

Relevância:

30.00% 30.00%

Publicador:

Resumo:

A novel AB(3)-type monomer was prepared from gallic acid and DL-2-aminobutyric acid, and used for the synthesis of the biocompatible hyperbranched poly(ester-amide)s by self-polycondensation. The polymers were characterized via FTIR and NMR spectroscopy and thermal analysis, and the average degree of branching of the polymers was estimated to be 0.75. The polymers with abundant acetyl end groups were found to be amorphous with lower intrinsic viscosity, better thermal stability and excellent solubility.

Relevância:

30.00% 30.00%

Publicador:

Resumo:

The synthesis and characterization of hyperbranched aromatic poly(ester-imide)s are described. A variety of AB(2) monomers, N-[3- or 4-bis(4-acetoxyphenyl)toluoyl]-4-carboxyl-phthalimide and N-{3- or 4-[1,1-bis(4-acetooxyphenyl)]ethylphenyl}-4-carboxy phthalimides were prepared starting from condensation of nitrobenzaldehydes or nitroacetophenones with phenol and used for synthesis of hyperbranched poly(ester-imide)s containing terminal acetyl groups by transesterification reaction. These hyperbranched poly(ester-imide)s were produced with weight-average molecular weight of up to 6.87 g/mol. Analysis of H-1 NMR and C-13 NMR spectroscopy revealed the structure of the four hyperbranched poly(ester-imide)s. These hyperbranched poly(ester-imide)s exhibited excellent solubility in a variety of solvents such as N,N-dimethylacetamide, dimethyl sulfoxide, and tetrahydrofuran and showed glass-transition temperatures between 217 and 255 degreesC. The thermogravimetric analytic measurement revealed the decomposition temperature at 10% weight-loss temperature (T-d(10)) ranging from 365 to 416 degreesC in nitrogen.

Relevância:

30.00% 30.00%

Publicador:

Resumo:

A futura e inevitável escassez dos recursos fósseis, juntamente com o aumento imprevisível dos seus preços, levou, nas últimas décadas, a um aumento impressionante de iniciativas dedicadas não só à procura de fontes alternativas de fornecedores de energia, mas também de produtos químicos e polímeros a partir de fontes renováveis, em particular da biomassa vegetal. Entre estes, os polímeros derivados de monómeros furânicos constituem uma classe única de materiais cujas estruturas podem, em princípio, simular virtualmente os seus homólogos actualmente derivados de recursos fósseis. O anel furânico é uma estrutura heterocíclica com um carácter diénico pronunciado, o que torna-o um dieno particularmente apropriado para a reacção de Diels-Alder (DA) com dienófilos como a maleimida. Um dos aspectos mais relevantes da reacção de DA é a sua reversibilidade em função da temperatura, a qual permite que os aductos sejam facilmente revertidos nos seus precursores por aumento da temperatura (reacção de retro-DA). No caso específico da combinação furano-maleimida, a formação do aducto predomina até cerca de 60ºC, enquanto a reacção inversa é dominante acima de 100ºC. A combinação desta característica da reacção de DA com a química de compostos furânicos pode abrir um novo caminho para a preparação de materiais macromoleculares funcionais com base em fontes renováveis e com aplicações promissoras como auto-reparação e reciclabilidade. O principal objectivo desta Tese, é a síntese e caracterização de novos materiais poliméricos termo-reversíveis, aplicando a reacção de DA a monómeros complementares com estruturas dos tipos furânico (o dieno, designado por A) e de maleimida (o dienófilo, designado por B). A primeira etapa neste trabalho envolveu a síntese, purificação e caracterização de novos monómeros furânicos e de maleimida do tipo AA, A3, BB, B3, AB, AB2, cada um com diferentes grupos separadores das funções reactivas. Posteriormente, estes monómeros foram polimerizados e despolimerizados por ciclos de DA/retro-DA utilizando diferentes combinações. A formação e dissociação de todos os aductos de DA foram seguidas por ambas espectroscopias de UV e RMN de 1H. O primeiro sistema de DA estudado foi uma combinação modelo entre reagentes mono-funcionais (-A+-B), nomeadamente o acetato furfurílico (FA) e a N-metilmaleimida (MM), ambos comercialmente disponíveis. O objectivo desta abordagem foi estudar a cinética e o equilíbrio da formação/dissociação dos aductos de DA e obter indicações sobre as condições mais adequadas a serem usadas na preparação dos correspondentes novos materiais macromoleculares. Além disso, pretendia-se verificar a presença ou ausência de reacções secundárias que poderiam intervir em ambas as vias directa e inversa das reacções, mesmo após vários ciclos. A espectroscopia de UV forneceu informação quantitativa sobre a cinética de formação do aducto através da diminuição progressiva da absorvência máxima a 293 nm correspondente ao grupo maleimida, a diferentes temperaturas (35, 50, 65 ºC) Reciprocamente, a correspondente reacção de retro-DA foi seguida a 90 ºC através do aumento do mesmo pico. A reversibilidade destes sistemas foi verificada com sucesso após uma sequência de ciclos de DA/retro-DA. Adicionalmente, verificou-se que os espectros originaram um ponto isosbéstico, provando que estes sistemas não envolvem quaisquer reacções secundárias. Uma vez que foi usado um excesso de FA, as reacções de DA modelo apresentaram um comportamento cinético de pseudo-primeira ordem, com a constante de velocidade k mais alta (2.1x10-5 dm3mol-1s-1) para T=65 ºC. A correspondente energia de activação foi de 39.0 kJ.mol-1. A reacção de retro-DA seguiu um comportamento de primeira ordem, com constante de velocidade de 1.6x10-6 s-1. A evolução deste sistema por RMN de 1H a 65ºC deu-nos informações mais detalhadas sobre a sua evolução estrutural, ou seja, à medida que a intensidade dos picos atribuídos à formação do aducto aumentaram progressivamente ao longo do tempo, os pertencentes aos reagentes iniciais diminuiram proporcionalmente. O “rendimento final”, calculado após 20 dias à temperatura ambiente, foi de aproximadamente 70%. A reacção de retro-DA foi depois seguida a 90ºC, observando-se tal como na espectroscopia de UV, o deslocamento da reacção no sentido da regeneração dos reagentes de partida. A viabilidade de múltiplos ciclos de DA/retro-DA estabelecidos pela espectroscopia de UV foi igualmente confirmada por RMN de 1H. O passo seguinte envolveu o estudo de um sistema de policondensação linear baseado no crescimento gradual por reacção de DA entre um monómero bisfurânico A-A e um do tipo bismaleimida B-B, seguindo a mesma abordagem que no sistema modelo. O poliaducto linear foi obtido a partir de soluções equimolares dos monómeros, por reacção de DA a 65ºC. O progresso desta polimerização foi seguido por espectroscopia de UV e RMN de 1H e, mais qualitativamente, pelo aumento da viscosidade do meio. A reacção seguiu um comportamento de segunda ordem, com uma constante de velocidade de 9.4x10-6 dm3mol-1s-1, e observou-se novamente um ponto isosbéstico nos dados de UV. Os espectros de RMN apresentaram o padrão esperado, nomeadamente o aumento progressivo dos sinais associados ao aducto e a correspondente diminuição dos grupos furano e maleimida livres. A despolimerização do poliaducto através da reacção de retro-DA foi seguida a 110ºC usando as mesmas técnicas. Os dados de UV mostraram o retorno progressivo da absorção dos grupos de maleimida, seguindo um comportamento cinético de primeira ordem, com constante de velocidade de 2.5x10-6 s-1, até à completa regeneração de ambos os monómeros. Os espectros de RMN providenciaram mais uma vez informação estrutural sobre o progresso da despolimerização, a qual foi acompanhada por uma diminuição progressiva da viscosidade. Adicionalmente, para seguir a retro- DA, adicionou-se um excesso de composto furânico monofuncional, nomeadamente o 2,5-dimetilfurano (DMFu), ao sistema de modo a bloquear as funções maleimida complementares, evitando assim a repolimerização após arrefecimento. Os productos isolados foram então o monómero bisfurânico AA, DMFu que não reagiu e o bisaducto não-polimerizável de BB com DMFu. Este resultado indicou claramente que o polímero foi de facto revertido nos seus monómeros durante a reacção de retro-DA. O terceiro sistema estudado foi outra polimerização linear, seguindo as mesmas condições experimentais que os anteriores, mas com uma estratégia diferente de modo a contornar o problema clássico de assegurar a estequiometria exacta dos monómeros. As estruturas dos monómeros utilizados incorporam ambos os grupos reactivos, i.e, moléculas do tipo A-B. A polimerização prematura destes monómeros intrinsecamente reactivos foi evitada com a protecção do grupo maleimida na forma de um aducto de DA com furano, até a incorporação do substituinte furânico na outra extremidade. Portanto, a policondensação destes monómeros foi iniciada após a desprotecção in situ deste composto mediante aquecimento, seguido de arrefecimento até à temperatura adequada para polimerizar. Os resultados obtidos por UV e RMN sugerem que de facto o uso de monómeros do tipo A-B oferece um melhor sistema linear. Em seguida, foram estudados sistemas de policondensação não-linear por reacção de DA, entre monómeros (um ou ambos) com funcionalidade superior a dois, nomeadamente sistemas do tipo A3+B-B ou A-A+B3, seguindo mais uma vez as mesmas condições experimentais. Uma vez que utilizam monómeros complementares contendo, em média, mais de duas funcionalidades, estes sistemas conduzem a materiais reticulados. Nestes estudos, foram usadas três razões molares de [maleimida]/[furano], nomeadamente 1.0, 0.75 e 0.5, de modo a estudar ambas as situações de não-gelificação e reticulação. Ambos sistemas apresentaram um comportamento regular e boa reciclabilidade quer para gerar situações que possam conduzir à formação de redes a diferentes graus de conversão, ou que possam parar antes da sua obtenção, conforme previsto pela equação de Flory-Stockmayer. Como esperado, a utilização de grupos complementares em quantidades estequiométricas produziu o espessamento mais rápido e a reticulação quase completa; à medida que a quantidade relativa de monómero trifuncional decresceu, as reacções pararam antes da reticulação, ou seja, originaram meios altamente viscosos contendo polímeros solúveis altamente ramificados. As reacções de retro-DA a 110 ºC conduziram à gradual dissolução das partículas de gel (quando presentes), tendo sido comprovado pelos espectros de UV e de RMN de 1H, evidenciado a regeneração dos monómeros. Tal como no sistema do tipo A-A+B-B, a reacção de retro-DA foi seguida adicionando um excesso de DMFu ao sistema reaccional. Como esperado, os produtos finais foram os monómeros furânicos, o DMFu em excesso e o trisaducto ou o bisaducto maleimida-DMFu, o que confirma a eficiência da despolimerização com regeneração dos monómeros iniciais. O último sistema de policondensação por reacção de DA envolveu um monómero assimetricamente substituído do tipo AB2, capaz de originar estruturas macromoleculares hiper-ramificadas que não reticulam. Este estudo preliminar deste sistema foi seguido nas mesmas condições experimentais que os anteriores, apresentando um comportamento com as características esperadas.

Relevância:

30.00% 30.00%

Publicador:

Resumo:

The AB, monomer, 3,5-bis(3-hydroxylprop-1-ynyl)benzoic acid 1, has been synthesized using a Sonogashira cross-coupling with a palladium catalyst system developed for use with deactivated aryl halides. Numerous condensation methods have then been assessed in the homopolymerization of the acid-diol monomer 1 to afford hyperbranched polyesters. However, as a result of the thermal instability of the monomer, direct thermal polymerizations could not be employed. Alternative approaches using carbodiimide-coupling reagents enabled the production of soluble polyesters possessing molecular weights and degrees of branching ranging from 2500 to 11,000 and 0.22 to 0.33, respectively. (C) 2003 Elsevier Ltd. All rights reserved.