Để khảo sát ảnh hưởng tỉ lệ mol EDA:AA lên phản ứng trans amid hóa PAAS
với EDA: Cố định phân tử lượng PAAS (Mn = 107,08.103 g/mol); nhiệt độ phản ứng 100o
C; thời gian phản ứng 8 giờvà thay đổi tỉ lệ mol EDA:AA từ 1:1 đến 15:1. Kết quả được trình bày trong bảng 3-11 .
Bảng 3-11: Ảnh hưởng tỉ lệ mol EDA:AA lên tính chất PAAGA-2
STT EDA:AA AV (mmol/g) Hàm lượng
gel % TN (%) TA (%) L1-1H 1:1 2,86 ± 0,02 85,3 ± 2,3 706 ± 71 931 ± 72 L1-3H 3:1 3,27 ± 0,05 81,9 ± 2,4 1302 ± 109 2224 ± 145 L1-6H 6:1 3,57 ± 0,02 83,1 ± 2,9 1820 ± 81 2867 ± 117 L1-9H 9:1 4,16 ± 0,07 79,3 ± 2,1 2142 ± 130 3087 ± 110 L1-12H 12:1 4,56 ± 0,02 75,5 ± 3,1 2461 ± 121 4192 ± 171 L1-15H 15:1 4,67 ± 0,04 76,2 ± 2,7 2573 ± 136 4437 ± 219
Từ kết quả (bảng 3-11) trên cho thấy:
1. Khi thay đổi tỉ lệ mol EDA:AA từ 1:1 đến 15:1 hàm lượng nhóm chức amin tăng lên; độ trương trong nước cũng như trong dung dịch axit tăng. Hàm lượng gel
giảm, mặc dù sự thay đổi này là không nhiều.
2. Theo như lý thuyết phản ứng khâu mạng xảy ra hoàn toàn thì chỉ cần tỉ lệ mol EDA:AA = 0,5:1. Tuy nhiên, do lượng EDA quá nhỏ không đủ thấm ướt PAAS nên không thể thực hiện được thí nghiệm.
3. Theo như phần tổng quan trình bày, phản ứng trans amid hóa PAAS với
EDA có thể chia làm hai giai đoạn. Tuy nhiên, hai giai đoạn này không phải xảy ra
kế tiếp nhau, nhưng xảy ra hầu như đồng thời: Sau khi nhóm chức amin thứ nhất
của EDA phản ứng xong có thể xảy ra luôn phản ứng thứ hai mặc dù còn rất nhiều
nhóm chức amin của EDA chưa phản ứng.
Nếu xem như hoạt tính của nhóm chức amin thứ nhất và thứ hai khác nhau thì
khi dùng tỉ lệ mol EDA:AA > 0,5:1 phản ứng khâu mạng không xảy ra. Tuy nhiên,
ngay cả khi dùng tỉ lệ mol EDA:AA = 15:1 phản ứng khâu mạng vẫn xảy ra, điều
này cho thấy ngoài phản ứng trans amid hóa tạo gel giữa nhóm chức amin thứ hai
với nhóm chức amid của PAAS còn có phản ứng trans amid hóa giữa hai nhóm R- CONHCH2CH2NH2 (hình 3-15a). C NH O CH2 CH2 NH2 C O NH CH2 CH2 NH2
Hình 3-15a: Phản ứng trans amid hóa hai nhóm R-CONHCH2CH2NH2
Ngoài ra, do ảnh hưởng của phản ứng trans amid hóa hai nhóm chức R -
CONHCH2CH2NH2 nên hàm lượng nhóm chức amin ở tỉ lệ mol EDA:AA = 15:1
chỉ đạt 4,67 mmol/g so với giá trị lý thuyết hàm lượng amin cao nhất là 8,77
mmol/g (tương đương 53%).
4. Khi tăng tỉ lệ mol EDA:AA từ 1:1 lên 15:1 thì độ nhớt của hệ phản ứng
giảm, phản ứng khâu mạng giảm. Điều này tái khẳng định cho nhận định trên là độ
nhớt cao làm cho phản ứng khâu mạng tăng.
5. Vì vậy, khi sử dụng lượng thừa EDA so với PAAS sẽ làm giảm phản ứng
khâu mạng giữa các mạch polyme, làm tăng hàm lượng nhóm chức amin và làm
tăng độ trương của gel.
Hình 3-15b: Ảnh hưởng tỉ lệ mol EDA:AA lên hàm lượng nhóm chức
amin của PAAGA-2
Hình 3-15c: Ảnh hưởng tỉ lệ mol EDA:AA lên hàm lượng gel của
PAAGA-2
Hình 3-15d: Ảnh hưởng tỉ lệ mol EDA:AA lên độ trương của PAAGA-2