Polykaprolaktoni
Polykaprolaktoni eli PCL on polyestereihin kuuluva polymeeri. Sen monomeeri on kaprolaktoni. Polykaprolaktonilla on useita käyttökohteita ja se on biohajoavaa.
Ominaisuudet
[muokkaa | muokkaa wikitekstiä]Polykaprolaktonin keskimääräinen moolimassa on 3 000–630 000 g/mol. Se on osittain kiteinen polymeeri, ja kiteisyysaste on 57–76 % ja moolimassaltaan suuret polymeerit ovat vähiten kiteisiä. Polykaprolaktonin sulamispiste on melko alhainen, noin 59–64 °C. Yhdisteen lasisiirtymälämpötila on -65 – -60 °C eli se on huoneenlämpötilassa joustavaa. Polykaprolaktonin tiheys on 1,07–1,2 g/cm3. Polykaprolaktoni ei liukene veteen eikä alkoholeihin. Kohtalaisesti se liukenee esimerkiksi asetoniin ja etyyliasetaattiin ja hyvin tolueeniin tai kloorattuihin hiivivetyihin. Polykaprolaktoni kestää melko hyvin useiden kemikaalien ja UV-säteilyn vaikutuksia.[1][2][3][4]
Valmistus ja käyttö
[muokkaa | muokkaa wikitekstiä]Tavanomaisin tapa valmistaa polykaprolaktonia on kaprolaktonin renkaanavautumispolymerointi 110–130 °C:n lämpötilassa käyttäen katalyyttinä tinaoktoaattia. Muitakin katalyyttejä, esimerkiksi alumiini-, sinkki- tai titaaniyhdisteitä, voidaan käyttää. Polykaprolaktonia voidaan valmistaa myös 6-hydroksikapronihapon kondensaatioreaktiolla. Tätä reaktiota on tutkittu suoritettavaksi myös entsyymien katalysoimana.[1][2][3][4]
Polykaprolaktonin suhteellisen alhainen sulamispiste rajoittaa sen käyttökohteita. Biohajoavuus on etu lääketieteellisissä sovellutuksissa kuten tikeissä ja muissa ompeleissa sekä lääkeaineiden annostelussa. Polykaprolaktonin ja polylaktidin seoksista voidaan valmistaa joustavia kuituja. Tärkein polykaprolaktonin käyttökohde on kuitenkin polyuretaanipohjaisten vaahtojen, pinnoitteiden, liimojen ja elastomeerien valmistus. Polykaprolaktoni parantaa polyuretaanien stabiiliutta. Harrastuskäytössä polykaprolaktonia käytetään pienoismallien valmistukseen.[1][2][3][4][5][6][7]
Lähteet
[muokkaa | muokkaa wikitekstiä]- ↑ a b c Erik Gubbels, Thomas Heitz, Motonori Yamamoto, Vinit Chilekar, Sirus Zarbakhsh, Michael Gepraegs, Horst Köpnick, Manfred Schmidt, Wilhelm Brügging, Jörn Rüter & Walter Kaminsky: "Polyesters", teoksessa Ullmann's Encyclopedia of Industrial Chemistry, John Wiley & Sons, New York, 2018.
- ↑ a b c George Wypych: Handbook of Polymers, s. 342–343. ChemTech Publishing, 2022. ISBN 978-1-927885-96-3 Kirja Googlen teoshaussa (viitattu 19.11.2023). (englanniksi)
- ↑ a b c Marianne Labet & Wim Thielemans: Synthesis of polycaprolactone: a review. Chemical Society Reviews, 2009, 38. vsk, nro 12, s. 3484-3504. Artikkelin verkkoversio. Viitattu 19.11.2023. (englanniksi)
- ↑ a b c Maria Ann Woodruff & Dietmar Werner Hutmacher: The return of a forgotten polymer—Polycaprolactone in the 21st century. Progress in Polymer Science, 2010, 35. vsk, nro 10, s. 1217-1256. Artikkelin verkkoversio. Viitattu 19.11.2023. (englanniksi)
- ↑ Maximilian Lackner :"Bioplastics", teoksessa Kirk-Othmer Encyclopedia of Chemical Technology, John Wiley & Sons, New York, 2015.
- ↑ Michael Szycher, Jinhao Qiu & Mami Tanaka: "Biomaterials, Prosthetics, and Biomedical Devices", teoksessa Ullmann's Encyclopedia of Industrial Chemistry, John Wiley & Sons, New York, 2004.
- ↑ George Brereton, Ronald M. Emanuel Jr, Robert Lomax, Keith Pennington, Tyler Ryan, Heiko Tebbe, Michael Timm, Polina Ware, Karen Winkler, Tingting Yuan, Zhenya Zhu, Norbert Adam, Geza Avar, Herbert Blankenheim, Wolfgang Friederichs, Manfred Giersig, Eckehard Weigand, Michael Halfmann, Friedrich-Wilhelm Wittbecker, Donald-Richard Larimer, Udo Maier, Sven Meyer-Ahrens, Karl-Ludwig Noble & Hans-Georg Wussow: "Polyurethanes", teoksessa Ullmann's Encyclopedia of Industrial Chemistry, John Wiley & Sons, New York, 2019.