ポリスチレン熱分解生成物スチレン二量体およびスチレントリマーと無水マレイン酸とのラジカル交互共重合

摘要

We investigated radical copolymerization of styrene dimers[2,4-diphenyl-1-butene (STD)] and trimer [2,4,6-triphenyl-1-hexene (STT)], that are thermal degradation products of polystyrene, with maleic anhydride (MAn) at 60℃ in THF or in bulk as a method for polymer recycling. The copolymerization of STD and MAn gave high-molecular-weight alternating copolymers [poly(STD-co-MAn)] (Mn =10,000-30,000) in moderate yields (50〜70%)， while the copolymerization of STT and MAn gave alternating copolymers [poly(STT-co-MAn)] with a lower molecular weight (Mn = 6,000～17,000) and in lower yields (10～20%). The glass transition temperatures (T_g) of poIy(STD-co-MAn) and poly(STD-co-MAn) were 211℃ and 116℃， respectively. The hydrolysis of poly (STD-co-MAn) in water followed by sodium hydroxide addition gave water-soluble poiy(STD-co-MAn) with pendant carboxylate groups [poly(STD-co-MAn)-COONa].%ポリスチレンの熱分解で生じるスチレン二量体(2,4-ジフエニル-1-ブテン；STD)およびスチレントリマー(2,4,6-トリフエニル-1-トへキセン；STT)と無水マレイン酸(MAn)のラジカル共重合をさまざまな条件下で検討した.STDとMAnのラジカル共重合においては，最高で分子量約30,000のポリ(STD-co-MAn)が生成した.STTとMAnのラジカル共重合においては，最高で分子量約17,000のポリ(STT-co-MAn)が生成した.生成ポリマーの構造と組成を'HNMRおよび~(13)CNMRにて検討し，ポリ(STD-co-MAn)とポリ(STT-co-MAn)は交互共重合体であると推定した.生成したポリ(STD-co-MAn)のガラス転移温度(な)は約211℃,熱分解温度(T_(d5))は約308℃であり，ポリ(STT-co-MAn)のなは約166℃，T_(d5)は約293℃であった.ポリ(STD-co-MAn)のMAn単位を水との反応により開環させ，さらにカルボキシレートアニオンにすると，生成ポリマーは，前駆体ポリマーであるポリ(STD-co-MAn)と異なり，メタノールや水に溶解する親水性ポリマーとなった.