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13.10.2016 | Original Paper | Ausgabe 6/2017

Polymer Bulletin 6/2017

Synthesis and thermal analysis of poly(methyl methacrylate) oligomer functionalized polyethylene block copolymer

Zeitschrift:
Polymer Bulletin > Ausgabe 6/2017
Autoren:
Urmilla Baruah, Maitrayee Saikia, Edja F. Assanvo, Somip Borphukan, Lachit Phukan, Arvind Gautam, Shashi D. Baruah

Abstract

Living oligomers of methyl methacrylate (MMA) were synthesized photochemically with iron(III) tris(oxalato) ferrate(III) tetrahydrate (Fe[Fe(C2O4)3]·4H2O) as photoinitiator under UV irradiation of 254 nm at 40 °C in dimethyl sulfoxide in the presence of triethylamine as coinitiator. The synthesized oligomers were incorporated in the ethylene chain by reverse atom transfer radical polymerization in N,N′-dimethylformamide using 2,2′-azobisisobutyronitrile as initiator with FeCl3/2,2′-bipyridine (bpy) catalyst system. FT-IR and 1H NMR analysis confirms the incorporation of pre-synthesized poly(MMA) in the ethylene chain. Thermogravimetric analysis of the copolymer shows a three step decomposition process with the major decomposition at approximately 380 °C. Apparent activation energy (Ea) of each step was calculated using non-isothermal methods of Kissinger, Friedeman, Flynn–Wall–Ozawa (FWO) and modified Coats-Redfern (MCR). The Ea value obtained from FWO and MCR methods shows good agreement and the value for the final step of decomposition was calculated to be 235 kJ mol−1. The conversion dependency of decompositions on the process rate can be best explained by Sestak-Berggren model which can be established as \(\begin{aligned} f(\alpha ) = 3.67 \times 10^{2} \exp \left( {\frac{-199.28}{RT}} \right)(1 - \alpha )^{2.03} \alpha^{3.03} \hfill \\ \hfill \\ \end{aligned}\) with pre-exponential factor (A) = 3.67 × 102 min−1.

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