Reaktive membrancopolymere auf acrylbasis

• Published in: Die Angewandte makromolekulare Chemie 1995-03, Vol.226 (1), p.71-87
• Main Authors: Abel, Christiane, Malsch, Günter, Lehmann, Ingeburg, Ziegler, Hans‐Jörg, Scharnagl, Nico, Becker, Margot, Hicke, Hans‐Georg
• Format: Article
• Language: English
• ISSN: 0003-3146; 1522-9505
• DOI: 10.1002/apmc.1995.052260108

Die Copolymerisation des Acrylnitrils mit Maleinsäureanhydrid (MSA) wurde mit dem Ziel untersucht, acylfunktionalisierte Reaktivpolymere mit Filmbildungseigenschaften herzustellen, um diese in der Anwendung als Membran für kovalente Enzymfixierungen zu nutzen. Die radikalinitiierte Synthese der Copolymeren wurde in Lösung (Dimethylformamid (DMF), Dimethylacetamid (DMAC), γ‐Butyrolacton, Ethylencarbonat), durch Fällungscopolymerisation (Dioxan) sowie in Substanz durchgeführt. Die Polymercharakterisierung erfolgte durch IR‐Spektroskopie, Elementaranalyse, Kernresonanzspektroskopie, Gelpermeationschromatographie, Viskosimetrie, Osmometrie und Potentiometrie. Die Kinetik wurde durch dilatometrische Untersuchungen bis zu hohen Umsätzen verfolgt. Danach weist der Anhydridgehalt im Monomergemisch einen signifikanten Einfluß auf die Bruttopolymerisationsgeschwindigkeit und die Molmasse der Polymeren auf. Mit steigendem Anhydridanteil wird die Bruttopolymerisationsgeschwindigkeit herabgesetzt und eine Verringerung der Molmasse herbeigeführt. Die Copolymerisation von Acrylnitril und Maleinsäureanhydrid führt mit Ausnahme der Lösungspolymerisation in DMF bzw. DMAC zu Polymeren mit Molmassen oberhalb 30 000 g/mol, was ihre Anwendung als Membran ermöglicht. Die Einbaurate an Maleinsäureanhydrid in den Membranpolymeren ist bis einschließlich einer äquimolaren Zusammensetzung des Monomergemischs nicht größer als 5 mol‐%. Derartig niedrige MSA‐Reaktivgruppenanteile erweisen sich jedoch als ausreichend, um an einer aus einem Lösungspolymerisat (γ‐Butyrolacton, M̄η = 49 000 g/mol, c PMSA = 0,3 mol‐%) formierten Membran eine Enzymimmobilisierung mit Amyloglucosidase nachzuweisen. The copolymerization of acrylonitrile with maleic anhydride was investigated to synthesize acylic reactive polymers for manufacture of membranes that serve as support for covalent enzyme immobilization. The free‐radical copolymer synthesis was carried out in solution (N,N‐dimethylformamide (DMF), dimethylacetamide (DMAC), γ‐butyrolactone, ethylene carbonate), by precipitation polymerization (dioxane) as well as bulk polymerization. The polymers were characterized using IR spectroscopy, elementary analysis, NMR spectroscopy, gel permeation chromatography, viscosity measurements, osmometry and potentiometry. The kinetic parameters were followed by dilatometric measurements up to high conversions. The anhydride content in the monomer mixtures showed a significant influence on the rate of polymerization