AI Summary & Key Takeaways
AI InsightIn this study, the obtained novel benzoxazine-functional poly(ɛ-caprolactone) exhibits different thermal properties than the poly(ɛ-caprolactone) homopolymer, demonstrating its potential as a high-performance polymer for advanced engineering applications.
📌 3 Key Takeaways
Abstract
In this study, benzoxazine-functionalized poly(ɛ-caprolactone) (BZ-PCL) was successfully synthesized, combining the advantageous properties of polybenzoxazines—such as easy synthesis comparable to phenolic resins, exceptional derivatization capabilities, environmentally friendly curing properties without releasing harmful byproducts, natural hydrophobicity, high mechanical strength, superior thermal stability, flame retardancy with low smoke emission, chemical resistance to solvents, acids and bases, and negligible volumetric shrinkage during curing—with the flexibility and processability of aliphatic polyesters. Initially, a dihydroxyl-functionalized benzoxazine monomer was synthesized. Subsequently, this dihydroxyl-functionalized benzoxazine monomer was incorporated into ε-caprolactone via ring-opening polymerization (ROP) in the presence of tin (II) 2-ethylhexanoate as a catalyst, yielding BZ-PCL. The number average molecular weight (Mₙ) of the benzoxazine-terminated polyester was found to be 39849 g/mol by gel permeation chromatography (GPC). The chemical structure of the dihydroxyl-functionalized benzoxazine monomer was confirmed by Proton Nuclear Magnetic Resonance (1H NMR) and Fourier-transform infrared (FTIR) spectroscopy. The resulting BZ-PCL was comprehensively characterized using FTIR, differential scanning calorimetry (DSC), and thermogravimetric analysis (TG). In this study, the obtained novel benzoxazine-functional poly(ɛ-caprolactone) exhibits different thermal properties than the poly(ɛ-caprolactone) homopolymer, demonstrating its potential as a high-performance polymer for advanced engineering applications.
Özet
Bu çalışmada, polibenzoksazinlerin fenolik reçinelerle karşılaştırılabilir kolay sentezleri, olağanüstü türevlendirme yetenekleri, zararlı yan ürünler salmadan çevre dostu kürleme özellikleri, doğal hidrofobiklikleri, yüksek mekanik dayanımları, üstün termal kararlılıkları, düşük duman emisyonu ile alev geciktiricilikleri, çözücülere, asitlere ve bazlara karşı kimyasal dirençleri ve kürleme sırasında ihmal edilebilir hacimsel büzülmeleri gibi avantajlı özelliklerini alifatik polyesterlerin esnekliği ve işlenebilirliğiyle birleştiren, benzoksazin fonksiyonlu poli(ɛ-kaprolakton (BZ-PCL) başarıyla sentezlendi. Başlangıçta, dihidroksil fonksiyonlu bir benzoksazin monomeri sentezlendi. Daha sonra, bu dihidroksil fonksiyonlu benzoksazin monomeri, kalay (II) 2-etilheksanoat katalizörlüğünde halka açma polimerizasyonu yoluyla ε-kaprolaktona dahil edilerek BZ-PCL elde edildi. Benzoksazin uçlu poliesterin jel geçirgenlik kromatografisi (GPC) ile sayısal ortalama moleküler ağırlığı (Mₙ) 39849 g/mol olarak belirlendi. Dihidroksil fonksiyonlu benzoksazin monomerinin kimyasal yapısı Proton Nükleer Manyetik Rezonans (1H NMR) ve Fourier dönüşümlü kızılötesi (FTIR) spektroskopisi ile doğrulandı. Elde edilen benzoksazin fonksiyonlu polikaprolakton, FTIR, diferansiyel tarama kalorimetrisi (DSC) ve termogravimetrik analiz (TGA) kullanılarak kapsamlı bir şekilde karakterize edildi. Bu çalışmada elde edilen yeni benzoksazin fonksiyonlu poli (ɛ-kaprolakton)un, poli (ɛ-kaprolakton) homopolimerinden farklı termal özellikler göstermesi, ileri mühendislik uygulamaları için yüksek performanslı bir polimer potansiyelini de göstermektedir.