olifosfazey Klasa polimerów ieorgaiczych o uikalych możliwościach programowaia struktury w celu osiągięcia pożądaych właściwości pozwalających a aplikacje w ogromej ilości dziedzi. Harry R. Allcock The esylvaia State Uiversity
olimery orgaicze vs ieorgaicze olimery orgaicze olimery ieorgaicze - podate a utleiaie ( 2, 3 ) - dłuższe i siliejsze wiązaia między atomami szkieletu - pale - bardziej odpore a reakcje rodikowe - degradowale fotochemiczie (UV) - - większa zdolość koformacyja - tracą właściwości w iskich i wysokich temperaturach - zmiea walecyjość - rozpuszczale w rozpuszczalikach - stabile w wysokich temperaturach orgaiczych - - odpore wobec rozpuszczalików org. - słabo degradowale w biosferze - - większa możliwość uzyskaia projekto- - zależe od surowców aturalych waej struktury o zadaych cechach (ropa, gaz) ( tailorig chemistry )
trzymywaie H 3 5 + lub H 4 -H + + ( 2 ) 5...
210-250 0 Ra -a RH 2 lub R 2 H -H RM (związek orgaometaliczy) -M R HR R R HR lub R 2 R 2
+ - + -. + - temperatura
R 2 HR 2 -H RH 2 -H Ra -a RM -M R 2 R 2 R 2 HR R R
RMgX -MgX R RMgX R R + XMg R' CH 3 Li + RLi - RH R' - Li CH 3 CH 3 CH 3
1 R R R R R R 2 3 4 5 6 0 0, 0 0 Tras-tras-plaar (a) 1 R R 2 3 4 R 5 R 6 R R 0 0, 180 0 Cis-tras-plaar (b)
Rodzaj podstawika a właściwości polimeru CF 3 olimer mikrokrystaliczy, hydrofobowy, rozpuszczaly tylko w keteach Duża stabilość, łatwość formowaia folii i włókie. CF 3 C 2 H 5 Elastomer w iskich temperaturach, iekrystaliczy, podaty a przegrupowaie podstawików w wysokich temperaturach. C 2 H 5 Mikrokrystaliczy, rozpuszczaly w rozpuszczalikach aromatyczych, formowaly.
HCH 3 olimer rozpuszczaly w wodzie. Stabily w roztworze wodym. Szklisty, T g = 14 o C. HCH 3 HC 4 H 9 ierozpuszczaly w wodzie. Błootwórczy. dpory a hydrolityczą degradację. HC 4 H 9 H olimer ierozpuszczaly w wodzie. Szklisty, T g = 91 o C. H
... Ṇ + - - + - + - - + + + -
Zastosowaia polifosfazeów A. Zaawasowae elastomery Liiowe elastomery z fluorowaymi lub aryloksy podstawikami. Właściwości: - iska wartość T g (~ -60 o C) - stabile termiczie, iepale - hydrofobowe - izolatory termicze i elektrycze - apełiacze: sadza, Fe 2 3 [( CF 3 ) ( (CF 2 ) x CF 2 H)] rzykładowe aplikacje
oliaryloksyfosfaze iakowa izolacja termicza i akustycza [( CF 3 ) 2 ] iepale włóko tekstyle
B. Zastosowaia biomedycze Immobilizacja heparyy a powierzchi polimeru CH 3 BS + Br Et 3 Br - a Hepari CH 3 CH 3 + Et 3 Hepari - Stosowaie w urządzeiach do przetaczaia krwi.
Immobilizacja ezymu A 90% H 3 A a 2 S 2 4 2 A H 2 HCRCH -H 2 A CHRCH H 2 -ezym -H 2 A CHRCH=-ezym rzemysł biotechologiczy i fermetacyjy
Biodegradowaly polifosfaze H CEt EtC H 2 -H H CEt H 2 EtH H 2 CH H 3 4 H 3 Kotrolowae uwaliaie leków. Degradowale rusztowaia do regeeracji tkaek.
Kotrolowae uwaliaie leku. CH 3 H HCH 3 CH 3 H HCH 3 t (H 3 ) 2 t 2 lek przeciwowotworowy
Hydrożele CH 3 CH 3 - H 2 -RAY CH. CH 3. CH CH 3 sieciowaie rotezy tkakowe, sztucze aczyia krwioośe, kotrolowae uwaliaie leków, immobilizacja substacji bioaktywych.
Hydrożele cd. CH CH CH C - + Ca 2+ -2H + Ca 2+ CH C - Rusztowaia tkakowe, ukierukowaa aplikacja leków. (Joy jedododatie powodują biodegradację hydrożelu.)
C. olimery amfifilowe. Membray. HCH 3 HCH 3 CF 3 Zmiey stosuek podstawików hydrofilowych do hydrofobowych umożliwia uzyskaie zaplaowaej selektywości półprzepuszczalej membray.
D. Ciekłe kryształy C a ( ) 3 = CH 3 -a ( ) 3 = CH 3 C ( ) 3 = CH 3 Ciekły kryształ typu ematyk
E. Elektrolit polimerowy. Membray w bateriach litowych. CH 3 MEE Elektrolit: MEE + Li 4, LiS 3 CF 3 CH 3 Li + Li + Li + Czas Mechaizm przewodictwa joowego w stałym elektrolicie.
Kostrukcja baterii litowej
F. Materiały eergetycze olifosfaze jest stosoway jako aktywe spoiwo w materiale wybuchowym. rodukty rozkładu: C 2, H 2, 2, HF, H 3 4, CF 4
Schemat sytezy polifosfazeowego spoiwa eergetyczego.
G. Membray protoo-wymiee stosowae w EMFC Schemat ideowy EMFC ( olymer Electrolyte Membrae Fuel Cell ) aliwo: H 2, MeH A. H 2 = 2H + + 2e K. 1/2 2 + 2H + + 2e = H 2 A. CH 3 H + H 2 = C 2 + 6H + + 6e K. 3/2 2 + 6H + + 6e = 3H 2
Stadardowy elektrolit polimerowy - skuteczy do 80 o C - duża przepuszczalość MeH
Alteratywy Mechaizm trasportu H + : Sulfooway polifosfaze H + + H 2 = H 3 + + S 3 - = H 2 + S 3- H + itd
Fosfooway polifosfaze Zalety polifosfazeów E: -dobra wytrzymałość mechaicza - stabilość chemicza i termicza - zerowe przewodictwo elektroowe - wysokie przewodictwo H + ( > 0.1 S/cm ) - mała przepuszczalość reagetów ( MeH )
H. olimer preceramiczy HR HR + temp. -H 2 R H HR -HR 2 -R 3 HR
I. Kopolimery Elastomery do specjalych aplikacji
J. Materiały fotoicze - aryloksypolifosfazey o wsp. załamaia światła 1.6 1.7 - polifosfazey z podstawikami spiropiraowymi fotochromy - przełącziki termooptycze - modyfikacja polimerów elektrolumiescecyjych