Synteza gwiaździstych polimerów tlenku propylenu i glicydolu oraz określenie ich właściwości

Abstract

Polieterole, głównie polimery tlenku etylenu lub tlenku propylenu z dwoma lub trzema grupami hydroksylowymi, są wytwarzane w skali przemysłowej przy użyciu wodorotlenku potasu i glikolu względnie gliceryny. Takie polimery mają budowę liniową, a po reakcji z diizocyjanianem tworzą elastomery poliuretanowe (sztuczna skóra) lub pianki (sztywne lub elastyczne). Niniejsza praca podzielona została na dwa etapy: synteza gwiaździstych polieterów i próba aplikacji otrzymanych polimerów. Metodologia zastosowana w pierwszej części badań bazuje na inicjowaniu polimeryzacji oksiranów za pomocą cyklicznych mulifunkcyjnych alkoholanów. Inicjatorem jest cykliczny oligo(glicydolan potasu) aktywowany eterem 18-korona-6. W zależności od stężenia eteru koronowego otrzymywany jest makroinicjator z trzema lub sześcioma alkoholanowymi grupami funkcyjnymi, Przy zastosowaniu tego rodzaju makroinicjatora otrzymane zostały gwiaździste homopolimery tlenku propylenu oraz jego kopolimery z glicydolem lub innymi monomerami oksiranowymi. Polimery te testowano jako nowe materiały w radioterapii onkologicznej jako dozymetry żelowe stosowane do trójwymiarowej wizualizacji rozkładu dawki promieniowania i jako elastyczny segment w syntezie nowych poliuretanów do zastosowań w górnictwie i przy budowie tuneli. Badania prowadzone były przy współpracy z Centrum Onkologii - Instytutem Marii Skłodowskiej-Curie w Gliwicach oraz z firmą Minova Ekochem S.A. w Siemianowicach Śląskich. Wykonano szereg syntez używając różnych kombinacji liczby reagentów, jak i ich ilości molowych. Otrzymano kopolimery glicydolu i tlenku propylenu z dodatkiem 1,2,7,8-diepoksyoktanu, które umożliwiły podjęcie testów medycznych. Wykonano także syntezy tlenku propylenu w powiększonej skali i wykorzystano go do otrzymania poliuretanu. Uzyskany poliuretan charakteryzuje się zwiększoną wytrzymałością na rozciąganie przy jednoczesnym wysokim wydłużeniu względnym w porównaniu do materiału referencyjnego. Wyniki pracy były prezentowane na licznych konferencjach krajowych i międzynarodowych.