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Kontrollierte radikalische Polymerisation von Styrol und 2-Vinylpyridin
IV Kontrollierte radikalische Polymerisation von Styrol und
2-Vinylpyridin
In diesem Kapitel soll die radikalische Polymerisation der beiden Monomere Styrol und
2-Vinylpyridin, die zur Autopolymerisation fähig sind, in Gegenwart des bereits besprochenen
Triazolinyl 1 und dessen Derivaten 2 und 3 unter identischen Reaktionsbedingungen untersucht
werden. Es sollen Erkenntnisse über den Einfluss der Strukturvariation des Gegenradikals auf die
zeitliche Entwicklung des Umsatzes, auf das Molekulargewicht und die Polydispersität des
Polymers gewonnen werden. Zuerst werden die Polymerisationen des hydrophoben Monomers
Styrol diskutiert, und anschließend werden die Experimente mit dem polaren Monomer
2-Vinylpyridin durchgeführt.
IV.1 Polymerisation von Styrol
IV.1.1 Triazolinyl-kontrollierte radikalische Polymerisation
1,2,4-Triazolinyl-Radikale wurden als neue Additive in der radikalischen Polymerisation von
Styrol bei 140 °C verwendet [24,25,80-82,105] . Der Zusatz von Spiro-Triazolinyl (1,3-Diphenyl-
spiro[9´H-fluoren-9´,5-∆ 3 -1,2,4-triazolin]-2-yl) und Triazolinyl 1 (1,3,5,5-Tetraphenyl-∆ 3 -1,2,4-
triazolin-2-yl) zur Substanz-Polymerisation von Styrol bewirkt einen kontrollierten
Reaktionsverlauf. Während jedoch die Polymerisation in Gegenwart von Spiro-Triazolinyl die
gleichen Ergebnisse wie die in der Literatur beschriebene Nitroxyl-kontrollierte radikalische
Polymerisation zeigt, verläuft die Polymerisation hingegen in Anwesenheit von 1 schneller, und
es werden breitere Molekulargewichtsverteilungen erhalten. Dieser Unterschied in der Kinetik
der Polymerisation kann auf die thermische Stabilität beider Radikale und den
„Selbstregulierungsmechanismus“ zurückgeführt werden (vgl. Abbildung I-9). Im Gegensatz zu
Spiro-Triazolinyl, welches eine gute Stabilität bei hohen Temperaturen aufweist, zeigt
Triazolinyl 1 eine unimolekulare thermische Zersetzungsreaktion. Es wurde jedoch in dieser
Arbeit [25] kein Vergleich mit der Autopolymerisation und der konventionellen Polymerisation
angestellt. Daher soll in den vorliegenden Arbeit eine vollständige kinetische Untersuchung
durchgeführt werden, unter Betrachtung der neu entwickelten Theorie zur kinetischen
Beschreibung der kontrollierten radikalischen Polymerisation.
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