Ultrazvučna razgradnja poli(etilen-oksida)

Određivanje vrijednosti molekulnih masa kao i neuniformnosti polimera od velike je praktične važnosti, jer većina fizičkih, kemijskih i uporabnih svojstava polimera znatno ovisi o tim vrijednostima. Vrlo jednostavna, jeftina i stoga često primjenjivana metoda određivanja molekulnih masa je mjerenje relativne viskoznosti polimernih otopina te računanje viskoznog prosjeka molekulnih masa Kuhn-Mark-Houwink-Sakurada jednadžbom preko graničnog broja viskoznosti, [η ]. Da bi se pouzdano utvrdila ovisnost [η ] o molekulnoj masi za određeni polimer, potrebna je homologna serija od šest do devet uzoraka različite molekulne mase, ali slične raspodjele molekulnih masa. U slučajevima kad homolognu seriju polimera nije moguće proizvesti procesima polimerizacije ili zbog skupe sinteze, istu je moguće proizvesti iz samo jednog uzorka odgovarajućom metodom razgradnje. Ultrazvučna razgradnja je dokazana i široko korištena metoda za proizvodnju homologne serije molekulnih masa, jer se tom razgradnjom ne proširuje raspodjela molekulnih masa, ne nastaju monomerne jedinice, niti se mijenja kemijska struktura bočnih skupina. Poli(etilen-oksid) (PEO) je vodljiv, vodotopljiv i biorazgradljiv polimer. Ovisno o molekulnoj masi, nalazi primjenu kao komponenta ambalažnih materijala i poljoprivrednih filmova, u papirnoj industriji, u farmaciji, premazima na vodenoj osnovi, kao polimerni elektrolit u krutim baterijama, te kao materijal za pohranjivanje toplinske energije. Svrha ovog rada je primjenom ultrazvuka visoke snage provesti razgradnju vodenih otopina PEO i istražiti utjecaj vremena razgradnje na njegovu molekulnu masu. Ultrazvučna razgradnja vodenih otopina PEO provedena je u trajanju od 0, 5, 15, 30, 60 i 120 minuta pri 30± ; 2°C, te su viskoznosti otopina određene Cannon-Übbelhodeovim viskozimetrima pri 30, 0± ; 0, 1°C. Primjenom Hugginsove, Kraemerove i Schultze-Blaschkeove jednadžbe izračunate su vrijednosti [η ] metodom ekstrapolacije, te su Kuhn-Mark-Houwink-Sekurada jednadžbom izračunate molekulne mase PEO za svako vrijeme ultrazvučne razgradnje. Molekulna masa PEO eksponencijalno opada s vremenom ultrazvučne razgradnje i postiže graničnu vrijednost od oko 33 000. Primjena ultrazvuka visoke snage na vodene otopine PEO prikladna je metoda za kontrolirano smanjenje njegove molekulne mase, tj. proizvodnju homologne serije molekulnih masa.