UV stabilizátorok alkalmazása poli(epszilon-kaprolaktám) előállítása során
Munkám során ipari alapanyagokból poli(ε-kaprolaktám) polimert állítottam elő monomerjének, az ε-kaprolaktám anionos gyűrűfelnyílásos polimerizációjával. A tömbpolimerizációt nátrium-kaprolaktamát iniciátorral és hexametilén-1,6-dikarbonilkaprolaktám aktivátorral végeztem.
Első lépésben tanulmányoztam a reakció ideális körülményeit, úgy, mint a hőmérséklet, reakcióidő, valamint a reaktánsok bemérési arányai.
A paraméterek optimalizálása után UV stabilizátorok hozzáadásával végeztem el a polimerizációs reakciókat. Ezt 3 féle stabilizátorral tettem, Irganox 1010-el, ami UV és hő stabilizátor, valamint Chimassorb 944 és Chimassorb 2020 elnevezésű UV stabilizátorokkal. Irganox stabilizátor alkalmazásakor azt tapasztaltam, hogy a konverzió értékek csak 1m/m%-os stabilizátor tartalomtól kezdve csökkentek jelentősen. A Chimassorb típusú stabilizátorok esetében már 0,5 m/m% felett alacsonyabb konverzió értékeket kaptam, valamint a két Chimassorb stabilizátor együttes hatásának vizsgálatakor is már 0,5-0,5%-os stabilizátor tartalom felett.
Mindhárom adalékanyag UV stabilizátor ezért a mintákat UV sugárzásnák vetettem alá. Az Irganoxot tartalmazó minták esetében a sárga minták barnulásán kívül, a konverzió mérések során azt tapasztaltam, hogy magában a polimerben is egy enyhe degradáció történt. A Chimassorb stabilizátorokat tartalmazó minták esetében ez a degradáció nagyobb mértékű volt (hasonlóan a két esetben), valamint ezen minták is megbarnultak. A két Chimassorb stabilizátort egyaránt tartalmazó minták esetében azt találtam, hogy a barnulással ellentétben a polimer degradációja minimális volt.
A besugárzás előtti minták átlag molekulatömegét és molekulatömeg eloszlását gélpermeációs kromatográfiával határoztam meg, melyből kiderült, hogy a molekulatömegek nagysága az Irganox 1010 stabilizátor esetében függ, a Chimassorb típusú stabilizátorok esetében pedig független a stabilizátorok mennyiségétől, illetve ezzel is igazoltam a polimerizáció sikerességét. UV besugárzás után a minták gélesedtek, így ebben az esetben a gélhányad és a duzzadási tulajdonságok adnak releváns információt a mintákról.
Összefoglalva elmondható, hogy szisztematikus vizsgálatokat végeztem a poli(ε-kaprolaktám) előállításának tanulmányozása céljából, melynek eredményeit felhasználva stabilizátorok hatását, illetve hatékonyságát is vizsgáltam a polimerizációra.
szerző
-
Szőke Anita
Műanyag- és száltechnológiai mérnöki mesterképzési szak, nappali MSc
mesterképzés (MA/MSc)
konzulens
-
Dr. Iván Béla
kutatóprofesszor, Természettudományi Kutatóközpont (külső)
