Polímero estrela

Um polímero em estrela é um polímero ramificado globular com um único ponto de ramificação (núcleo) do qual emanam várias cadeias lineares (ramificações). Esses ramos não têm ramificação secundária. Os polímeros em estrela são obtidos a partir de monômeros do tipo AB. Um polímero em estrela com n cadeias lineares (ramificações) ligadas no ponto de ramificação é chamado de polímero em estrela n-ramificado, por exemplo: polímero em estrela de cinco pontas.

Tipologia

Dependendo do comprimento dos ramos, um polímero estrela pode ser:

Dependendo da composição dos ramos, um polímero em estrela pode ser:

História

Os primeiros polímeros em estrela foram preparados por John Schaefgen e Paul Flory em 1948. Eles eram poliamidas . Os primeiros polímeros estrela com estruturas bem definidas foram preparados em 1962 por Maurice Morton et al. A síntese ocorreu por meio de polimerização aniônica viva .

Síntese

Duas estratégias diferentes podem ser usadas para sintetizar polímeros em estrela.

A síntese convergente ( braços ingleses primeiro ) reúne a molécula externa ao núcleo: as pernas são ligadas ao coração por meio de reações de acoplamento. A síntese convergente é sem dúvida a síntese mais eficiente de polímeros em estrela. Na verdade, cada etapa pode ser controlada e avaliada diretamente. Os ramos e o núcleo podem ser isolados e caracterizados antes de uma reação estequiométrica, e a funcionalidade do polímero estrela final pode então ser medida diretamente com precisão. O impedimento estérico às vezes pode inibir a reação de alguns ramos com o coração.

A síntese divergente (em inglês core first ) reúne a molécula do núcleo para a periferia: o coração é usado como um iniciador para a polimerização subsequente e simultânea dos ramos. A síntese divergente acaba sendo mais complicada do que a abordagem convergente porque é difícil encontrar um núcleo adequado e estável e porque a caracterização do polímero em estrela sintetizado é difícil.

A síntese de polímeros em estrela geralmente é feita em uma única etapa ( síntese em um único recipiente ).

Propriedades

As propriedades dos polímeros em estrela dependem de sua estrutura intrínseca e de suas funções terminais. A alteração dessas características pode alterar as seguintes propriedades:

Formulários

As aplicações de polímeros em estrela dependem de seu backbone intrínseco e de suas funções terminais. Ajustando essas características, as seguintes aplicações são possíveis: modificadores de reologia, reforço de componente ou aumento da tenacidade de diferentes materiais.

As aplicações comerciais de polímeros em estrela ainda são limitadas.

Referências

  1. N. Hadjichristidis, M. Pitsikalis, H. Iatrou, P. Driva, G. Sakellariou e M. Chatzichristidi, 6.03 - Polímeros com Estruturas Relacionadas a Estrelas: Síntese, Propriedades e Aplicações, In Polymer Science: A Comprehensive Reference, editado por Krzysztof Matyjaszewski e Martin Möller, Elsevier, Amsterdam, 2012, Pages 29-111, ( ISBN  9780080878621 ) , https://dx.doi.org/10.1016/B978-0-444-53349-4.00161-8 .
  2. Glossário GFP: http://www.gfp.asso.fr/archives/glossary-term/macromolecule-en-etoile-1-51
  3. (em) John R. Schaefgen e Flory, Paul J., "  Synthesis of Polymers Multichain and Investigation of their viscosities  " , Journal of the American Chemical Society , Vol.  70, n o  8,Agosto de 1948, p.  2709-2718 ( DOI  10.1021 / ja01188a026 )
  4. (em) Sr. Morton , Helminiak, TE, Gadkary, SD e Bueche, F., "  Preparação e propriedades de poliestireno monodisperso ramificado  " , Journal of Polymer Science , vol.  57, n o  165,Março de 1962, p.  471-482 ( DOI  10.1002 / pol.1962.1205716537 )
  5. Jean-Louis Halary, Françoise Lauprêtre, Da macromolécula ao material polimérico, Coleção: Échelles, Editora: Belin, 2006
  6. Mishra, Munmaya K e Kobayashi, Shiro, 1941-, Star and hyperbranched polímeros , Marcel Dekker ,1999, 360  pág. ( ISBN  978-0-8247-1986-9 , leia online )