Síntesis y caracterización de nuevos polielectrolitos fluorados a partir del ácido oleico

Abstract

This work reports on the self-metathesis reaction of oleic acid using the 2nd generation Grubbs catalyst based on ruthenium to produce the monomer 1,18-octadec-9-enedioic acid (DIC) which is subsequently polymerized via polycondensation at high temperature with the diamine 4,4'-(hexafluoroisopropylidene)bis(p-phenyleneoxy)dianiline (HFDA) and 2,5-diaminobenzenesulfonic acid (DABS), respectively. Triphenylphosphite (TPP) was used in all polymerizations as catalyst, calcium chloride and 1-methyl-2-pyrrolidone (NMP) in addition to pyridine were used as solvents. The degree of sulfonation in the polyamides was adjusted by controlling the molar radius of the diamine sulfonated DABS. Membranes were prepared from the synthesized polyamides by the casting method using dimethylformamide (DMF) as the solvent. The chemical structures of the new materials were confirmed by FT-IR, 1H-NMR, 13C-NMR and 19F-NMR which showed the presence of amide and sulfonic groups in the proposed concentrations. The water absorption values (Wu) at room temperature for the DIC/HFDA, DIC/DABS and DIC/DABS/HFDA polymers were 1.98 %, 17.00 % and 3.48 %, respectively. The ion exchange capacity (IEC), determined by chemical titration, for the sulfonated membranes DIC/DABS and DIC/DABS/HFDA was 1.86 mmol/g and 0.67 mmol/g, respectively. The proton conductivity for the new DIC/DABS polymer was 2.2x10-6 S/cm at 30 °C and 1.4x10-6 S/cm at 25 °C. Also, the polymers synthesized were characterized by thermomechanical analysis (TMA), thermogravimetric analysis (TGA) and x-ray diffraction (XRD), among info:eu-repo/semantics/others.

En el presente trabajo se reporta la reacción de autometátesis del ácido oleico utilizando el catalizador de Grubbs de 2ª generación con base en rutenio para producir el monómero difuncionalizado ácido 1,18-octadec-9-enedioico (DIC) el cual es posteriormente polimerizado vía policondensación a alta temperatura con la diamina4,4’-(hexafluoroisopropiliden) bis(p-fenilenoxi)dianilina (HFDA) y el ácido 2,5-diaminobencensulfónico(DABS), respectivamente. En todas las polimerizaciones fue utilizado trifenilfosfito (TFF)como catalizador, cloruro de calcio y 1-metil-2-pirrolidona (NMP)además de piridina como disolventes. El grado de sulfonación de las poliamidas fue ajustado controlando el radio molar de la diaminasulfonadaDABS. A partir de las poliamidas sintetizadas fueron preparadas películas densas por el método de disolución-evaporación (casting) utilizandodimetilformamida (DMF) como disolvente. Las estructuras químicas de los nuevos materiales fueron confirmadas por las técnicas de FT-IR, 1H-RMN,13C-RMN y 19F-RMN las cuales evidenciaron la presencia de grupos amidas y grupos sulfónicos en las concentraciones propuestas. Los valores de absorción de agua (Wu) a temperatura ambiente para los polímeros DIC/HFDA, DIC/DABS y DIC/DABS/HFDA fueron 1.98 %, 17.00% y 3.48 %, respectivamente. La capacidad de intercambio iónico (IEC), determinada por titulación química, para las membranas sulfonadasDIC/DABS y DIC/DABS/HFDAfue de 1.86mmol/g y 0.67mmol/g, respectivamente. La conductividad protónica para el nuevo polímero DIC/DABS fue de 2.2x10-6 S/cm a 30 °C y 1.4x10-6 S/cm a 25 °C. Asimismo, los polímeros sintetizados fueron caracterizados mediante análisis termomecánico (TMA), análisis termogravimétrico (TGA) y difracción de rayos x (DRX), entre otros.