Badania struktury poliestrów nienasyconych i usieciowanych metodą spektroskopii magnetycznego rezonansu jądrowego

Metodą spektroskopii magnetycznego rezonansu jądrowego (13C NMR) w cieczy przeprowadzono badania strukturalne szeregu modelowych poliestrów nienasyconych otrzymywanych w reakcjach polikondensacji bezwodnika maleinowego z różnymi diolami. Wykonano widma NMR poliestrów uzyskanych przy zastosowaniu różnych procedur i w zakresie alifatycznych wiązań podwójnych oraz grup estrowych zinterpretowano je w aspekcie dystrybucji jednostek diolowych. Stwierdzono, ze zarówno atomy węgli fumarowych, jak i estrowych wykazują dużą czułość na różnice w rozmieszczeniu tych jednostek w łańcuchach poliestrów. Wykazano, że zaobserwowane "rozszczepienie" sygnałów rezonansowych odpowiedzialna jest różnorodność sekwencji kompozycyjnych typu diol-fumaran-diol. Poprzez systematyczną zmianę składu poliestrów dokonano przyporządkowania poszczególnych pików konkretnym sekwencjom. Obliczono ich udziały przy założeniu statystycznej lub blokowej dystrybucji jednostek diolowych oraz porównano je z wartościami doświadczalnymi. Porównanie to potwierdziło prawidłowość oznaczeń oraz efektywność proponowanego podejścia do szczegółowego opisu dystrybucji jednostek diolowych w łańcuchach poliestrów nienasyconych. Stwierdzono, ze rezultaty uzyskane metoda NMR w ciele stałym pozostają w zgodności z wynikami badań właściwości termicznych i mechanicznych.

---

In series of model unsaturated polyesters derived from maleic anhydride and various diols were studied by means of 13C NMR spectroscopy in the liquid state. The NMR spectra of polyesters produced by different procedures were recorded and, withib the ranges of aliphatic double bonds and ester groups, interpreted in terms of a variety in the arrangement of diol components. Both fumarate and ester carbon atoms were found to be sensitive to compositional differences in the polyester chains. A diversity of diol-fumarate-diol sequences was evidenced to account for the observed 'splitting' of the resonances. The assignment of the peaks to different compositional sequences was accomplished through systematic alterations in polyester composition. The contributions of individual sequences were calculated assuming random or block distribution of diol units, and compared with the experimental results. The comparison confirmed a validity of the assignment as well as an efficiency of the approach in the description of diol units distribution in unsaturated polyesters. The NMR results were found to be consisted with the Tg values obtained from DSC measurement as well as with some mechanical properties.