В останнє десятиліття суттєво зростає увага до синтезу мономерів на основі рослинних олій, через їх біосумісність, нетоксичність, а також поновлюваність сировини. Полімери на їх основі можуть бути використані як альтернатива традиційним полімерам нафтохімічного походження, для одержання композитів, покриттів та інших матеріалів, особливо, які використовуються для оздоблення інтер’єрів будинків та офісів. Зокрема, зростає практичний інтерес до мономерів на основі рослинних олій. Синтезовано ряд гідрофобних мономерів, які використовуються для одержання фарб, адгезивів, пластифікаторів, покрить тощо.
Метою роботи був синтез акрилоїламіноетилоливату («оливкового» мономеру, ОМ) з тригліцеридів оливкової олії та дослідження особливостей кінетики та механізму реакцій його вільнорадикальної гомо – та кополімеризації, в порівнянні з мономером на основі тригліцеридів соєвої олії -акрилоїламіноетилсоятом («соєвий» мономер, СМ).
Будова ОМ та СМ підтверджена результатами ІЧ та 1Н ЯМР спектроскопії. Наявність в молекулі вінільної групи та подвійних зв’язків в ацильному фрагменті жирної кислоти зумовлює при їх радикальній полімеризації одночасне протікання реакцій росту макроланцюга та реакції передачі ланцюга на мономер з участю алільних атомів водню в α-положенні до подвійного зв’язку у фрагменті жирної кислоти. Визначено особливості кінетики гомополімеризації ОМ, константи кополімеризації (r1, r2) з стиролом і вінілацетатом та Q−e параметри для ОМ. Відмінність будови ОМ (наявність тільки одного подвійного зв’язку в ацильному залишку жирної кислоти) у порівнянні з СМ, який містить два подвійні зв’язки, дозволяє зменшити частку реакцій передачі ланцюга та утворення малоактивних радикалів, через зменшення кількості алільних воднів, при цьому збільшивши швидкість полімеризації та молекулярну масу полімерів.
Синтезований мономер ОМ є перспективним комономером у реакціях кополімеризації. Навіть при його низькому вмісті у макромолекулах кінцевих кополімерів він надає їм унікальні властивості. Отримані кополімери можуть бути використані як поверхнево-активні речовини, емульгатори, адгезиви, модифікатори міжфазних поверхонь, полімерні засоби доставки лікарських препаратів.
1. Havelka K. O., McCormick C. L. Specialty Monomers and Polymers: Synthesis, Properties, and
Applications. 1st ed.// American Chemical Society. – Washington, D. C. – 2000. – Р. 254. 2. Chen F. B.,
Bufkin G. Crosslinkable Emulsion Polymers by Autoxidation. I. Reactivity Ratios // J. Appl. Polym. Sci. –
1985. – No. 30. – Р. 4571−4582. 3. Yuan L., Wang Z., Trenor N. M., Tang C. Robust Amidation
Transformation of Plant Oils into Fatty Derivatives for Sustainable Monomers and Polymers //
Macromolecules. – 2015. – No. 48. – Р. 1320−1328. 4. Moreno M., Miranda J. I., Goikoetxea M.,
Barandiaran M. Sustainable polymer latexes based on linoleic acid for coatings applications// Prog. Org.
Coat. – 2014. – No. 77. – Р. 1709–1714. 5. Tarnavchyk I., Popadyuk A., Popadyuk N., Voronov
A. Synthesis and Free Radical Copolymerization of a Vinyl Monomer from Soybean Oil // ACS Sustainable
Chem. Eng. – 2015. – No. 3. – Р. 1618−1622. 6. Еркова Л. Н., Чечик О. С. Латексы. – Л.: Химия,
1983. – 224 с. 7. Final Report on the Safety Assessment of Oleic Acid, Laurie Acid, Palmitic Acid, Myristic
Acid, and Stearic Acid, journal of the American College of Toxicology // Mary and Liebert, Inc.,
Publishers. – 1987 – 6, No. 3. 8. Demchuk Z., Shevchuk O., Tarnavchyk I., Kirianchuk V., Kohut A.,
Voronov S., Voronov A. Free Radical Polymerization Behavior of the Vinyl Monomers from Plant Oil
Triglycerides // ACS Sustainable Chem. Eng. – 2016. – No. 4. – Р. 6974–6980. 9. Kirianchuk V.,
Demchuk Z., Shevchuk O., Kohut A., Tarnavchyk I., Voronov S., Voronov A. Free radical homo- and
copolymerization features of the new vinyl monomer based on olive oil // 19th JCF-Frühjahrssymposium
(spring symposium). Mainz, Germany. March – April 2017. – Р. 293. 10. Keith James Laidler Chemical
Kinetics. – New York: Harper & Row, 1987 – P. 531. 11. Бреслер С. Е., Ерусалимский Б. Л. Физика и
химия макромолекул – М.; Л.: Наука, 1965. – 509 с. 12. Emanuel N. M., Knorre D. G. Chemical
Kinetics: Homogeneous Reactions, 2nd ed., New York: Wiley, 1974. – P. 460. 13. Kukulj D., Davis T. P.,
Gilbert R. G. Chain Transfer to Monomer in the Free-Radical Polymerizations of Methyl Methacrylate,
Styrene, and α-Methylstyrene // Macromolecules. – 1998. – No. 31. – P. 994−999. 14. Samarth N.,
Mahanwar P. Modified Vegetable Oil Based Additives as a Future Polymeric Material–Review // Open
Journal of Organic Polymer Materials. – 2015. – No. 5. – P.1–22. 15. Odian G. Principles of
Polymerization, 4th ed. – New York: Wiley, 2004. – P. 832. 16. Vilela C., Rua R., Silvestre A. J. D.,
Gandini A. Polymers and copolymers from fatty acid-based monomers // Ind. Crops Prod. – 2010. – 32. –
Р. 97−104. 17. Carraher C. E. Introduction to Polymer Chemistry, 2nd ed. – Boca Raton, FL.: Taylor &
Francis, 2010. – P. 534. 18. Demchuk Z., Shevchuk O., Tarnavchyk I., Kirianchuk V., Lorenson M.,
Kohut A., Voronov S., Voronov A. Free Radical Copolymerization Behavior of Plant Oil-Based Vinyl
Monomers and Their Feasibility in Latex Synthesis // ACS Omega. – 2016. – No. 1. – P. 1374−1382.