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Kinetics study of the fully bio-based poly(propylene succinate) synthesis. Functional group approach
Polymer Degradation and Stability ( IF 5.9 ) Pub Date : 2018-07-30 , DOI: 10.1016/j.polymdegradstab.2018.07.025
Paulina Parcheta , Janusz Datta

Currently, the increasing importance of the bio-based chemical compounds development is visible in the polymer chemistry, chemical engineering and materials science. It is well-known that the various purity level and different contaminants characterize petrochemical-based compounds compared to their bio-based counterparts. Therefore, it is necessary to find out the contaminants impact on the bio-based monomers synthesis. One of the most important information about the reaction pathway gave the kinetics study. In this work, the fully bio-based poly (propylene succinate)s were synthesized under various temperature conditions via two-step polycondensation reaction. The kinetics studies were investigated with the use of a functional group approach. The first step of the polycondensation reaction was autocatalytic esterification reaction. During the second step, the polycondensation catalyst was used. For macromolecular structure characteristics and the progress of the chemical reaction monitoring, Fourier Transform Infrared Spectroscopy, Proton Nuclear Magnetic Resonance, and Gel Permeation Chromatography were conducted. The activation energy value of 38.5 kJ/mol was determined for the first step of the bio-based polyols synthesis. The results of the investigations verified that the activation energy for the bio-based poly (propylene succinate) synthesis revealed lower value than the same polyester synthesis based on the petrochemical monomers. Thermal analysis by TGA measurements allowed confirmed the high thermal stability of the prepared bio-based polyols equaled ca. 418 °C.



中文翻译:

完全基于生物的聚琥珀酸丙二醇酯合成的动力学研究。职能小组法

当前,在聚合物化学,化学工程和材料科学中可以看出生物基化合物开发的重要性日益提高。众所周知,与生物基化合物相比,石化基化合物具有多种纯度和不同污染物。因此,有必要找出污染物对生物基单体合成的影响。有关反应途径的最重要信息之一是动力学研究。在这项工作中,通过两步缩聚反应,在各种温度条件下合成了完全生物基的聚琥珀酸丙二醇酯。使用官能团方法研究了动力学研究。缩聚反应的第一步是自催化酯化反应。在第二步骤中,使用缩聚催化剂。对于大分子结构特征和化学反应监测的进展,进行了傅里叶变换红外光谱,质子核磁共振和凝胶渗透色谱法。对于生物基多元醇合成的第一步,确定了38.5 kJ / mol的活化能值。研究结果证实,基于生物的聚(琥珀酸丙烯酯)合成的活化能显示出比基于石油化学单体的相同聚酯合成更低的活化能。通过TGA测量进行的热分析证实了所制备的基于生物的多元醇的高热稳定性等于约3。418℃。对于大分子结构特征和化学反应监测的进展,进行了傅里叶变换红外光谱,质子核磁共振和凝胶渗透色谱法。对于生物基多元醇合成的第一步,确定了38.5 kJ / mol的活化能值。研究结果证实,基于生物的聚(琥珀酸丙烯酯)合成的活化能显示出比基于石油化学单体的相同聚酯合成更低的活化能。通过TGA测量进行的热分析证实了所制备的基于生物的多元醇的高热稳定性等于约3。418℃。对于大分子结构特征和化学反应监测的进展,进行了傅里叶变换红外光谱,质子核磁共振和凝胶渗透色谱法。对于生物基多元醇合成的第一步,确定了38.5 kJ / mol的活化能值。研究结果证实,基于生物的聚(琥珀酸丙烯酯)合成的活化能显示出比基于石油化学单体的相同聚酯合成更低的活化能。通过TGA测量进行的热分析证实了所制备的基于生物的多元醇的高热稳定性等于约3。418℃。对于生物基多元醇合成的第一步,确定了38.5 kJ / mol的活化能值。研究结果证实,基于生物的聚(琥珀酸丙烯酯)合成的活化能显示出比基于石油化学单体的相同聚酯合成更低的活化能。通过TGA测量进行的热分析证实了所制备的基于生物的多元醇的高热稳定性等于约3。418℃。对于生物基多元醇合成的第一步,确定了38.5 kJ / mol的活化能值。研究结果证实,基于生物的聚(琥珀酸丙烯酯)合成的活化能显示出比基于石油化学单体的相同聚酯合成更低的活化能。通过TGA测量进行的热分析证实了所制备的基于生物的多元醇的高热稳定性等于约3。418℃。通过TGA测量进行的热分析证实了所制备的基于生物的多元醇的高热稳定性等于约3。418℃。通过TGA测量进行的热分析证实了所制备的基于生物的多元醇的高热稳定性等于约3。418℃。

更新日期:2018-07-30
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