PMMA ve Biyo-Temelli Kopolimerler için Emülgatörsüz Emülsiyon Polimerizasyonunun Optimizasyonu: Sentez Zorluklarının ve Verim Kısıtlarının Aşılması
Author :
Abstract
Polimer sentezinde yüzey aktif maddelerin elimine edilmesi, yüksek saflıkta biyomedikal ve optik malzemelerin üretimi için hayati öneme sahiptir; ancak bu durum genellikle emülsiyon stabilitesini ve partikül geri kazanımını zorlaştırır. Bu çalışmada, poli(metil metakrilat) (PMMA) ile metil selüloz (MC) ve poli(etilen glikol) (PEG) kopolimerleri, 80°C'de amonyum persülfat ile başlatılan yüzey aktif maddesiz emülsiyon polimerizasyonu yoluyla sentezlenmiştir. Düşük verim ve çökelme zorlukları gibi tipik "yeşil" sentez engellerini aşmak için sürece Cu(II)/EDDA kompleksi dahil edilmiş ve reaksiyon verimi %61'den %99'a başarıyla yükseltilmiştir. FTIR ve ¹H-NMR kullanılarak yapılan yapısal analizler, MC ve PEG'in polimer omurgasına kimyasal entegrasyonunu doğrulamış ve sindiyotaktik ağırlıklı bir mikroyapı tanımlamıştır. Bu bulgular, başlatma sistemlerinin optimize edilmesinin yüzey aktif maddesiz polimerizasyon sınırlamalarını etkili bir şekilde aştığını ve ileri malzeme uygulamaları için fonksiyonelleştirilmiş akrilat kopolimerlerin üretimini kolaylaştırdığını göstermektedir.
Keywords
Abstract
Eliminating surfactants in polymer synthesis is vital for producing high-purity biomedical and optical materials, yet often complicates emulsion stability and particle recovery. This study synthesized poly(methyl methacrylate) (PMMA) and its copolymers with methyl cellulose (MC) and poly(ethylene glycol) (PEG) via surfactant-free emulsion polymerization initiated by ammonium persulfate at 80°C. To address typical "green" synthesis hurdles like low yields and precipitation difficulties, a Cu(II)/EDDA complex was incorporated, which successfully boosted reaction yields from 61% to 99%. Structural analysis using FTIR and ¹H-NMR confirmed the chemical integration of MC and PEG into the polymer backbone and identified a syndiotactic-rich microstructure. These findings demonstrate that optimizing initiation systems effectively overcomes surfactant-free polymerization limitations, facilitating the production of functionalized acrylate copolymers for advanced material applications.
