Yliopiston etusivulle Suomeksi På svenska In English Helsingin yliopisto

Cellulose Based Graft Copolymers Prepared via Controlled Radical Polymerization Methods

Show simple item record

dc.contributor Helsingin yliopisto, matemaattis-luonnontieteellinen tiedekunta, kemian laitos fi
dc.contributor Helsingfors universitet, matematisk-naturvetenskapliga fakulteten, kemiska institutionen sv
dc.contributor University of Helsinki, Faculty of Science, Department of Chemistry, laboratory of polymer chemistry en
dc.contributor.author Hiltunen, Miia fi
dc.date.accessioned 2012-12-03T07:50:23Z
dc.date.available 2013-01-01 fi
dc.date.available 2012-12-03T07:50:23Z
dc.date.issued 2013-01-11 fi
dc.identifier.uri URN:ISBN:978-952-10-8448-5 fi
dc.identifier.uri http://hdl.handle.net/10138/37679
dc.description.abstract Cellulose is the most abundant renewable natural polymer, with many attractive physical and chemical properties including hydrophilicity, biodegradability and biocompatibility. However, its effective use as bio-based material is limited due to its insolubility in water and organic solvents, as well as due to difficult processability. The main objective of this research was to utilize the new controlled/living free radical polymerization (CRP) methods in the modifications of various cellulosic materials, yielding new water-soluble cellulose based graft copolymers (cellulose-g-copolymers) with a uniform molecular structures. The recent developments in CRP methods have enabled the tailoring of macromolecules with sophisticated architectures including block, graft and star structures with predetermined molecular weights, terminal functionalities, and narrow molecular weight distributions. Modification by graft copolymerization using CRP methods provides one of the best ways to combine the advantages of both natural cellulose and synthetic polymers and therefore affect the properties of the cellulose derivatives. The cellulose-g-copolymers have various potential applications over a wide range of areas, such as sensor matrices, recognition devices, selective membranes, organic-inorganic complex materials, and bioactive and biocompatible materials. In this study novel water-soluble cellulose-g-copolymers were successfully synthesized via CRP methods (RAFT and ATRP/SET-LRP). In addition to unmodified cellulose (softwood dissolving pulp), cellulose ethers (carboxymethyl cellulose (CMC) and ethyl hydroxyethyl cellulose (EHEC)) were also used as starting materials i.e. as backbones for the cellulose-g-copolymers. Homogeneous reaction conditions were used to confirm as uniform structure of the graft copolymers as possible. The influence of the side chain length and the grafting density on the aqueous solution and thermal properties of the graft copolymers were studied. en
dc.description.abstract Selluloosa on runsaimmin esiintyvä uusiutuva luonnonpolymeeri, jolla on monia hyödyllisiä niin kemiallisia kuin fysikaalisiakin ominaisuuksia, kuten hydrofiilisyys sekä biohajoavuus ja bioyhteensopivuus. Liukenemattomuus veteen ja orgaanisiin liuottimiin sekä vaikea prosessoitavuus rajoittavat kuitenkin sen tehokasta käyttöä uusissa biopohjaisissa materiaaleissa. Tämän tutkimuksen päämääränä oli kehittää uudenlaisia vesiliukoisia selluloosapohjaisia polymeerijohdannaisia, joilla on mahdollisimman yhdenmukainen rakenne. Viime vuosituhannen lopulla kehitetyt kontrolloidut radikaalipolymerointimenetelmät mahdollistavat polymeerien valmistuksen säädellysti. Menetelmien avulla voidaan hallita polymeerien ketjunpituutta, sen jakaumaa, polymeerin koostumusta ja funktionalisuutta sekä valmistaa monimutkaisia polymeerirakenteita kuten lohko-, oksa- ja tähtikopolymeerejä. Selluloosa-oksakopolymeerien valmistus kontrolloituja radikaalipolymerointimenetelmiä hyödyntäen on yksi parhaista tavoista yhdistää luonnonpolymeerin ja synteettisen polymeerin ominaisuudet räätälöidysti ja näin ollen vaikuttaa selluloosajohdannaisen ominaisuuksiin. Selluloosa-oksakopolymeereilla on hyvin laajat käyttömahdollisuudet erilaisissa sovelluksissa mm. sensoreissa, pinnoitteissa, lääkeaineannostelussa ja bioaktiivisissa materiaaleissa. Tässä työssä valmistettiin vesiliukoisia selluloosa-oksakopolymeerejä havupuusellusta sekä selluloosaeettereistä, etyylihydroksietyyliselluloosa (EHEC) ja karboksimetyyliselluloosa (CMC) hyödyntäen erilaisia kontrolloituja radikaalipolymerointimetelmiä (RAFT ja ATRP/SET-LRP). Mahdollisimman yhdenmukaisen rakenteen varmistamiseksi modifioinnit tehtiin homogeenisessä reaktioliuoksessa. Synteettisen sivuketjun pituuden ja niiden selluloosarungossa olevan tiheyden vaikutusta selluloosa-oksakopolymeerin termisiin ja vesiliuosominaisuuksiin tutkittiin erilaisin menetelmin. fi
dc.format.mimetype application/pdf fi
dc.language.iso en fi
dc.publisher Helsingin yliopisto fi
dc.publisher Helsingfors universitet sv
dc.publisher University of Helsinki en
dc.relation.isformatof URN:ISBN:978-952-10-8447-8 fi
dc.rights Julkaisu on tekijänoikeussäännösten alainen. Teosta voi lukea ja tulostaa henkilökohtaista käyttöä varten. Käyttö kaupallisiin tarkoituksiin on kielletty. fi
dc.rights This publication is copyrighted. You may download, display and print it for Your own personal use. Commercial use is prohibited. en
dc.rights Publikationen är skyddad av upphovsrätten. Den får läsas och skrivas ut för personligt bruk. Användning i kommersiellt syfte är förbjuden. sv
dc.subject polymeerikemia fi
dc.title Cellulose Based Graft Copolymers Prepared via Controlled Radical Polymerization Methods en
dc.type.ontasot Väitöskirja (artikkeli) fi
dc.type.ontasot Doctoral dissertation (article-based) en
dc.type.ontasot Doktorsavhandling (sammanläggning) sv
dc.ths Maunu, Sirkka Liisa fi
dc.opn Hvilsted, Soren fi
dc.type.dcmitype Text fi

Files in this item

Files Description Size Format View/Open
Thesis_Hiltunen.pdf 746.7Kb PDF View/Open
This item appears in the following Collection(s)

Show simple item record

Search Helda


Advanced Search

Browse

My Account