Синтез и свойства новых биодеградируемых полимеров альфа-ангелилактона

Впервые путем сополимеризации полиангеликалактона (ПАЛ) с небольшими количествами стирола (1–5 % мас.) получены новые сетчатые полимеры, полностью деградирующие в окружающей среде (серая лесная почва соснового бора) в течение 140 суток.
Исследована кинетика полимеризации альфа-ангеликалактона (5-метилфуран-2(3H)-он, АЛ) в присутствии бутилата натрия с образованием непредельных полиэфиров:


Рассчитаны термодинамические параметры реакции полимеризации α-ангеликалактона в полиэфир при стандартном давлении (ΔpolH0, ΔpolS0, ΔpolG0). Полученные значения свободной энергии Гиббса процесса полимеризации в расчете на одно звено составляют около 2 кДж/моль, что согласуется с литературными данными по полимеризации других пятичленных лактонов. Внедрение полиолефиновых связей в полимер приводит к снижению свободной энергии их образования.
Молекулярные массы полимеров возрастают при снижении концентрации инициаторов и достигают значений 19500 углеродных единиц. Установлено, что получаемые полимеры полностью деградируют под действием компостообразующих бактериальных препаратов в течение одного месяца.
Физико-механические свойства полученных сополимеров соответствуют требованиям ГОСТ 20282-86 на полистирол общего назначения.

Показатель ПАЛ ПАЛ-стирол (1-5%) Полистирол общего назначения
(ГОСТ 20282-86)
Плотность, г/см3 1,10-1,12 1,15-1,16 1,05-1,07
Разрушающее напряжение при
растяжении, МПа
- 40-65 39,2-53,9
Предел текучести при растяжении, МПа - 70-80 18-34
Относительное удлинение при разрыве, % 85-90 10-20 1-2
Изгибающее напряжение при величине
прогиба, равной 1,5 толщины образца,
МПа
- 60-70 87-105


Работа в рамках проекта 5.4.1.1 программы фундаментальных исследований СО РАН
Авторы: К.Л. Кайгородов, д.х.н. В.Е. Тарабанько

Лаборатория комплексной переработки биомассы

      © ИХХТ СО РАН. 2012.       webmaster: parfva@icct.ru       Последнее обновление: 07.02.2012.       Российская академия наук         Сибирское отделение РАН