plasticnewsПластические массыPlasticheskie massy0554-2901PLASTMASSY Publishing House (Moscow)10.35164/0554-2901-2022-11-12-17-21plasticnews-803Research ArticleСИНТЕЗ И ТЕХНОЛОГИЯSYNTHESIS AND TECHNOLOGYСинтез амфифильных молекулярных щеток растворной радикальной сополимеризацией олигоэтиленгликоль- и олигопропиленгликольметакрилатовSynthesis of amphiphilic molecular brushes by solution radical copolymerization of oligoethylene glycol and oligopropylene glycol methacrylatesОреховД. В.OrekhovD. V.

Нижний Новгород

Nizhny Novgorod

ЕрмолаевИ. Д.ErmolaevI. D.

Дзержинск Нижегородской области

Dzerzhinsk, Nizhny Novgorod region

СимагинА. С.SimaginA. S.

Нижний Новгород

Nizhny Novgorod

КаморинД. М.KamorinD. M.

Нижний Новгород

Nizhny Novgorod

СавиноваМ. В.SavinovaM. V.

Нижний Новгород

Nizhny Novgorod

АрифуллинИ. Р.ArifullinI. R.

Нижний Новгород

Nizhny Novgorod

КазанцевО. А.KazantsevO. A.

Нижний Новгород

Nizhny Novgorod

kazantsev@dpingtu.ruНижегородский государственный технический университет им. Р. Е. АлексееваРоссияNizhny Novgorod State Technical University n.a. R. E. AlekseevRussian FederationАО «Научно-исследовательский институт химии и технологии полимеров имени академика В. А. Каргина с опытным заводом»РоссияV. A. Kargin Polymer Research Institute with pilot plantRussian FederationНижегородский государственный технический университет им. Р. Е. Алексеева; Нижегородский государственный университет им. Н. И. ЛобачевскогоРоссияNizhny Novgorod State Technical University n.a. R. E. Alekseev; Lobachevsky State University of Nizhny NovgorodRussian Federation202216012023011-121721Copyright © Орехов Д.В., Ермолаев И.Д., Симагин А.С., Каморин Д.М., Савинова М.В., Арифуллин И.Р., Казанцев О.А., 20232023Орехов Д.В., Ермолаев И.Д., Симагин А.С., Каморин Д.М., Савинова М.В., Арифуллин И.Р., Казанцев О.А.Orekhov D.V., Ermolaev I.D., Simagin A.S., Kamorin D.M., Savinova M.V., Arifullin I.R., Kazantsev O.A.Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://www.plastics-news.ru/jour/article/view/803

Определены закономерности радикальной сополимеризации метоксиолиго(этиленгликоль)метакрилата (МОЭГМ) со степенью этоксилирования 11 и метоксиолиго(пропиленгликоль)метакрилата (МОПГМ) со степенью пропоксилирования 6 или 10 в толуольных растворах. Сополимеры, образующиеся при низких степенях конверсии, в обеих парах мономеров обогащены звеньями оксиэтилированного эфира. Определенные методами Файнмена-Росса относительные активности сомономеров находятся в интервале 1,36–1,88 (МОЭГМ) и 0,56–0,92 (МОПГМ). Установлено, что активность МОПГМ снижается с увеличением длины олигопропиленгликолевой цепочки.

The regularities of radical copolymerization of methoxyoligo(ethylene glycol)methacrylate (MOEGM) with an ethoxylation degree of 11 and methoxyoligo(propylene glycol)methacrylate (MOPGM) with a propoxylation degree of 6 or 10 in toluene solutions were determined. The copolymers formed at low degrees of conversion are enriched with ethoxylated ether units in both pairs of monomers. The relative activities of the comonomers determined by the Fineman-Ross methods are in the range of 1.36–1.88 (MOEGM) and 0.56–0.92 (MOPGM). It has been established that the activity of MOPGM decreases with an increase in the length of the oligopropylene glycol chain.

олиго(этиленгликоль)метакрилатолиго(пропиленгликоль)метакрилатрадикальная сополимеризацияконстанты сополимеризациимолекулярные щеткиoligo(ethyleneglycol) methacrylateoligo(propyleneglycol) methacrylateradical copolymerizationreactivity ratiosmolecular brushesПроведенные исследования закономерностей сополимеризации макромономеров получили финансовую поддержку в форме стипендии Президента Российской Федерации молодым ученым и аспирантам, осуществляющим перспективные научные исследования и разработки по приоритетным направлениям модернизации российской экономики (СП-954.2021.4); разработка методов определения содержания макромономеров в реакционных смесях и состава получаемых амфифильных молекулярных щеток проведена при финансовой поддержке Российского научного фонда в рамках выполнения проекта № 20-13-00161.ReferencesSheiko, S. Cylindrical molecular brushes: Synthesis, characterization and properties / S. Sheiko, B.S. Sumerlin, K. Matyjaszewski // Progress in Polymer Science. – 2008. – Vol. 33. – P. 759–785.Sheiko, S. Cylindrical molecular brushes: Synthesis, characterization and properties / S. Sheiko, B.S. Sumerlin, K. Matyjaszewski // Progress in Polymer Science. – 2008. – Vol. 33. – P. 759–785.Badi, N. Non-linear PEG-based thermoresponsive polymer systems / N. Badi // Prog. Polym. Sci. – 2017. – Vol. 66. – P. 54–79.Badi, N. Non-linear PEG-based thermoresponsive polymer systems / N. Badi // Prog. Polym. Sci. – 2017. – Vol. 66. – P. 54–79.Lutz, J.-F. Polymerization of Oligo(Ethylene Glycol) (Meth)Acrylates: Toward New Generations of Smart Biocompatible Materials / J.-F. Lutz // Journal of Polymer Science: Part A: Polymer Chemistry. – 2008. – Vol. 46, N11. – P. 3459–3470.Lutz, J.-F. Polymerization of Oligo(Ethylene Glycol) (Meth)Acrylates: Toward New Generations of Smart Biocompatible Materials / J.-F. Lutz // Journal of Polymer Science: Part A: Polymer Chemistry. – 2008. – Vol. 46, N11. – P. 3459–3470.Hattori, G. Self-assembly of PEG/dodecyl-graft amphiphilic copolymers in water: consequences of the monomer sequence and chain flexibility on uniform micelles / G. Hattori, Y. Hirai, M. Sawamoto, T. Terashima // Polymer Chemistry. – 2017. – Vol. 8, N46. – P. 7248–7259.Hattori, G. Self-assembly of PEG/dodecyl-graft amphiphilic copolymers in water: consequences of the monomer sequence and chain flexibility on uniform micelles / G. Hattori, Y. Hirai, M. Sawamoto, T. Terashima // Polymer Chemistry. – 2017. – Vol. 8, N46. – P. 7248–7259.Iborra, A. Copolymer based on lauryl methacrylate and poly(ethylene glycol) methyl ether methacrylate as amphiphilic macrosurfactant: Synthesis, characterization and their application as dispersing agent for carbon nanotubes / A. Iborra, G. Diaz, D. Lopez et al. // European Polymer Journal. – 2017. – Vol. 87. – P. 308–317.Iborra, A. Copolymer based on lauryl methacrylate and poly(ethylene glycol) methyl ether methacrylate as amphiphilic macrosurfactant: Synthesis, characterization and their application as dispersing agent for carbon nanotubes / A. Iborra, G. Diaz, D. Lopez et al. // European Polymer Journal. – 2017. – Vol. 87. – P. 308–317.Paris, R. Synthesis and aggregation properties in water solution of comblike methacrylic polymers with oligo(propylene glycol)- block-oligo(ethylene glycol) as side chains / R. Paris, I. Quijada-Garrido // Journal of Polymer Science Part A: Polymer Chemistry. ‒ 2011. ‒ Vol. 49, N8. ‒ P. 1928–1932.Paris, R. Synthesis and aggregation properties in water solution of comblike methacrylic polymers with oligo(propylene glycol)- block-oligo(ethylene glycol) as side chains / R. Paris, I. Quijada-Garrido // Journal of Polymer Science Part A: Polymer Chemistry. ‒ 2011. ‒ Vol. 49, N8. ‒ P. 1928–1932.Bodratti, A.M. Formulation of Poloxamers for Drug Delivery / A. M. Bodratti, P. Alexandridis // Journal of Functional Biomaterials. ‒ 2018. ‒ Vol. 9, N11. ‒ P. 1–24.Bodratti, A.M. Formulation of Poloxamers for Drug Delivery / A. M. Bodratti, P. Alexandridis // Journal of Functional Biomaterials. ‒ 2018. ‒ Vol. 9, N11. ‒ P. 1–24.Kang, J. Thermoresponsive Molecular Brushes with Propylene Oxide/ Ethylene Oxide Copolymer Side Chains in Aqueous Solution / J. Kang, F. Jung, C. Ko et al. // Macromolecules. – 2020. – Vol. 53. – P. 4068–4081.Kang, J. Thermoresponsive Molecular Brushes with Propylene Oxide/ Ethylene Oxide Copolymer Side Chains in Aqueous Solution / J. Kang, F. Jung, C. Ko et al. // Macromolecules. – 2020. – Vol. 53. – P. 4068–4081.Ильгач, Д.М. Использование методов контролируемой радикальной полимеризации для синтеза полимерных щеток / Д.М. Ильгач, Т.К. Мелешко, А.В. Якиманский // Высокомолекулярные соединения. Серия C. – 2015. – Т. 57, №1. – С. 6–24.Ильгач, Д.М. Использование методов контролируемой радикальной полимеризации для синтеза полимерных щеток / Д.М. Ильгач, Т.К. Мелешко, А.В. Якиманский // Высокомолекулярные соединения. Серия C. – 2015. – Т. 57, №1. – С. 6–24.Zhao, J. Thermoresponsive Core−Shell Brush Copolymers with Poly(propylene oxide)-block-poly(ethylene oxide) Side Chains via a “Grafting From” Technique / J. Zhao, G. Mountrichas, G. Zhang, S. Pispas // Macromolecules. – 2010. – Vol. 43. – P. 1771–1777.Zhao, J. Thermoresponsive Core−Shell Brush Copolymers with Poly(propylene oxide)-block-poly(ethylene oxide) Side Chains via a “Grafting From” Technique / J. Zhao, G. Mountrichas, G. Zhang, S. Pispas // Macromolecules. – 2010. – Vol. 43. – P. 1771–1777.Zhao, J. Thermoresponsive Brush Copolymers with Poly(propylene oxide-ran-ethylene oxide) Side Chains via Metal-Free Anionic Polymerization “Grafting From” Technique / J. Zhao, G. Zhang, S. Pispas // Journal of Polymer Science Part A: Polymer Chemistry. ‒ 2010. ‒ Vol. 48. ‒ P. 2320–2328.Zhao, J. Thermoresponsive Brush Copolymers with Poly(propylene oxide-ran-ethylene oxide) Side Chains via Metal-Free Anionic Polymerization “Grafting From” Technique / J. Zhao, G. Zhang, S. Pispas // Journal of Polymer Science Part A: Polymer Chemistry. ‒ 2010. ‒ Vol. 48. ‒ P. 2320–2328.Krysztafkiewicz, A. Amorphous magnesium silicate – synthesis, physicochemical properties and surface morphology // A. Krysztafkiewicz, L.K. Lipska, F. Ciesielczyk, T. Jesionowski // Advanced Powder Technology. ‒ 2004. ‒ Vol. 15, N5. ‒ P. 549–565.Krysztafkiewicz, A. Amorphous magnesium silicate – synthesis, physicochemical properties and surface morphology // A. Krysztafkiewicz, L.K. Lipska, F. Ciesielczyk, T. Jesionowski // Advanced Powder Technology. ‒ 2004. ‒ Vol. 15, N5. ‒ P. 549–565.ГОСТ 23018-90. Спирты синтетические жирные первичные. Метод определения гидроксильного числа : государственный стандарт союза ССР : издание официальное : утвержден и введен в действие Постановлением Государственного комитета СССР по управлению качеством продукции и стандартам от 20.12.90 № 3207 : разработан и внесен Научно производственным объединением синтетических поверхностно-активных веществ «Синтез-ПАВ». – Москва, 1992.ГОСТ 23018-90. Спирты синтетические жирные первичные. Метод определения гидроксильного числа : государственный стандарт союза ССР : издание официальное : утвержден и введен в действие Постановлением Государственного комитета СССР по управлению качеством продукции и стандартам от 20.12.90 № 3207 : разработан и внесен Научно производственным объединением синтетических поверхностно-активных веществ «Синтез-ПАВ». – Москва, 1992.Miyajima, T. Synthesis and process development of polyether polyol with high primary hydroxyl content using a new propoxylation catalyst / T. Miyajima, K. Nishiyama, M. Satake, T. Tsuji // Polymer Journal. ‒ 2015. ‒ Vol. 47, N12. ‒ P. 771–778.Miyajima, T. Synthesis and process development of polyether polyol with high primary hydroxyl content using a new propoxylation catalyst / T. Miyajima, K. Nishiyama, M. Satake, T. Tsuji // Polymer Journal. ‒ 2015. ‒ Vol. 47, N12. ‒ P. 771–778.Fineman, M. Linear method for determining monomer reactivity ratios in copolymerization / M. Fineman, S.D. Ross // Journal of Polymer Science. ‒ 1950. ‒ Vol. 5, N2. ‒ P. 259–262.Fineman, M. Linear method for determining monomer reactivity ratios in copolymerization / M. Fineman, S.D. Ross // Journal of Polymer Science. ‒ 1950. ‒ Vol. 5, N2. ‒ P. 259–262.Orekhov, D.V. Molecular brushes based on copolymers of alkoxy oligo(ethylene glycol) methacrylates and dodecyl(meth)acrylate: features of synthesis by conventional free radical polymerization / D.V. Orekhov, D.M. Kamorin, A.S. Simagin et al. // Polymer Bulletin. ‒ 2021. ‒ Vol. 78, N10. ‒ P. 5833–5850.Orekhov, D.V. Molecular brushes based on copolymers of alkoxy oligo(ethylene glycol) methacrylates and dodecyl(meth)acrylate: features of synthesis by conventional free radical polymerization / D.V. Orekhov, D.M. Kamorin, A.S. Simagin et al. // Polymer Bulletin. ‒ 2021. ‒ Vol. 78, N10. ‒ P. 5833–5850.

The authors declare that there are no conflicts of interest present.