Estudio teórico-experimental de la polimerización de tert-butil acrilato mediada por Cu(0)

FORTUNATTI, C.; SPINA, M. S.; FERNÁNDEZ, C.; ASTEASUAIN, M.; CIOLINO, A.

La Plata

Workshop; 2do Workshop de Polímeros para la Industria Energética; 2024

YTEC

La polimerización mediada por Cu(0), en su variante de transferencia electrónica simple (SET-LRP, en inglés) es una de las técnicas más eficaces para sintetizar materiales de estructura controlada en condiciones operativas sencillas de implementar. Esta técnica permite obtener dispersiones cercanas a la unidad utilizando solventes medioambientalmente amigables, como metanol o isopropanol (IPA), bajas temperatura (25-60 ºC) y concentraciones del catalizador Cu (II) del orden de las ppm [1, 2, 3]. En particular, la síntesis de poli(tert-butil acrilato) (ptBA) reviste interés científico y tecnológico por la relativa facilidad con la que es posible hidrolizarlo a poli(ácido acrílico) (pAA). Mediante la hidrólisis parcial del p(tBA) es posible obtener un copolímero p(tBA-co-AA) con propiedades anfifílicas, útil como modificador de reología, surfactante macromolecular o vehículo de principios activos, entre otras aplicaciones [4].En este trabajo se realizó un estudió teórico experimental de la síntesis de ptBA por SET-LRP empleando Cu metálico y CuBr2 como fuentes de Cu(I) y Cu(II), etil α-bromo isobutirato (EBiB) como iniciador y Me6TREN como ligando. Las polimerizaciones se llevaron a cabo en solución utilizando como solvente una mezcla 9:1 de IPA:DMSO con 50:50 vol. solvente/vol. monómero a distintas temperaturas entre 25-60 ºC, tomando muestras a un tiempo de reacción de 30 min en todos los casos. La reacción prosiguió por 4h y se midió la conversión por gravimetría y las masas molares mediante SEC. La polimerización se modelizó mediante el método de los momentos en gPROMS en una PC estándar. El modelo desarrollado se utilizó para hacer una estimación de los parámetros cinéticos de la reacción.Los resultados a tiempo final indican que se obtienen p(tBA) de estructura controlada con Ð < 1.1. La conversión final varía entre 40 y 50% y generalmente se alcanza a las 2 h de reacción, observándose muy poco crecimiento de cadena posterior. Finalmente, el modelo cinético desarrollado, basado en la estimación de parámetros, demostró su capacidad para predecir con precisión el comportamiento de la reacción, proporcionando una herramienta valiosa para el diseño y escalado de procesos de síntesis de p(tBA).