Modelowanie procesu kopolimeryzacji przemiennej cyklicznych bezwodników z epoksydami

Modelowano proces katalitycznej kopolimeryzacji przemiennej z otwarciem pierścienia bezwodników z epoksydami. Opracowano model teoretyczny, uwzględniający etapy procesu: inicjowanie, propagację i wybrane reakcje uboczne. Wykonano symulacje układów reakcyjnych różniących się udziałem katalizatora. Badano wpływ czynników kinetycznych na powstawanie wiązań eterowych i wartość ciężaru cząsteczkowego produktu. Przebadano też efekty inicjowania układu reakcyjnego kwasem dikarboksylowym obecnym zwykle w bezwodniku. Stwierdzono wyraźny wpływ wszystkich badanych czynników na przebieg symulowanego procesu. Największe ciężary cząsteczkowe wykazywały produkty uzyskane przy możliwie dużym stosunku molowym monomerów do katalizatora i maksymalnie oczyszczonych substratach oraz wysoce selektywnych katalizatorach, co ograniczało możliwość wystąpienia reakcji ubocznych.

Catalyst-assisted alternating ring-opening copolymerization of anhydrides and epoxides was modeled. A theoretical model was developed, which included initiation, propagation and side reactions. Simulations of reactions systems with different catalyst contents were performed. The effect of kinetic parameters on the formation of ether links and the resulting molecular weight of the polymer product was studied using Monte Carlo methods. Also, the effect of initiation of the reacting system by dicarboxylic acid usually present in the anhydride was investigated. It was found, that all the examined factors influenced the simulated polymerization process. The highest molecular weight of the polymer can be obtained at the highest molar ratio of monomers to catalyst, using carefully purified substrates and highly selective catalysts, thereby limiting the side reactions.