Polimery fosforowe
Najważniejszymi polimerami fosforowymi są polifosfazeny. Polifosfazeny to rodzina polimerów opartych na szkielecie fosforowo-azotowym z podwójnym wiązaniem pomiędzy atomem fosforu, a atomem azotu, podstawionych organicznymi grupami bocznymi. Poniższy wzór przedstawia podstawową jednostkę łańcucha.
Polifosfazeny występują także w formach cyklicznych o niewielkich pierścieniach:
oraz w jako formy wielkopierścieniowe:
Podstawową metoda otrzymywania polifosfazenów jest polimeryzacja termiczna pięciotlenku fosforu w obecności amoniaku lub chlorku amonu do cyklicznego polifosfazenu, a następnie rozerwanie pierścienia do formy łańcuchowej.
Właściwości
Właściwości polifosfazenów są ściśle związane z podstawnikami organicznych, przyłączonymi do łańcucha głównego, mogą one zatem wykazywać cały wachlarz możliwości:
- termoplastyczność, krystaliczność, ognioodporność wykazują polifosfazenny z podstawnikami trifluoroetoksy, fenoksy, metoksy, etoksy lub różnymi aminowymi grupami bocznymi;
- elastomery to łańcuchy zawierające podstawniki trifluoroetoxy i dłuższe łańcuchy fluoroalkoksy;
- hydrofobowość wykazują polifosfazeny z podstawnikami alkoksylowymi, wykazują także izolację akustyczną i termiczną;
- właściwości elektrolityczne i przewodnikowe wykazują polimery z łańcuchami bocznymi typu oligoetylenoksy;
- rozpuszczalność w wodzie wykazują polifosfazeny z bocznymi łańcuchami oligoetylenoksylowymi usieciowanymi za pomocą promieniowania gamma.
Zastosowanie
Polifosfazeny, ze względu na szeroką gamę właściwości znajdują zastosowanie w wielu dziedzinach życia:
- termoplasty są stosowane do produkcji ognioodpornych folii, mikrowłókien i nanowłókien, ognioodpornej pianki ekspandowanej do izolacji termicznej i akustycznej [1];
- elastomery ze względu na olejoodporność i hydrofobowość znalazły zastosowanie w pojazdach wojskowych i komponentach lotniczych, a także w biostabilnych urządzeniach medycznych [2];
- elektrolity polimerowe zastosowano w akumulatorach polimerowo-litowo-jonowych [3];
- usieciowane, rozpuszczalne w wodzie polifosfazeny, znalazły zastosowanie jako hydrożele i membrany o kontrolowanej przepuszczalności, do uwalniania leków oraz materiały bioerodowalne do regeneracji żywej kości [4].
Bibliografia
1. Allcock H. R.: Chemistry and Applications of Polyphosphazenes, Wiley-Interscience, Hoboken, New Jersey 2003.2. Gettleman L., Farris C. L., Rawls H. R., LeBouef R. J.: Soft and Firm Denture Liner for a Composite Denture and Method of Fabricating, Journal of Dental Research 1983, Vol. 62, Iss. 2 Suppl., p. 250, dostęp:09.09.2020
3. Fei S.T., Allcock H. R.: Methoxyethoxyethoxyphosphazenes as ionic conductive fire retardant additives for lithium battery systems, Journal of Power Sources 2010, Vol. 195, Iss. 7, pp. 2082-2088, dostęp:09.09.2020
4. Allcock H. R., Morozowich N.: Bioerodible Polyphosphazenes and their Medical Potential, Polymer Chemistry 2012, Iss. 3, pp. 578-590, dostęp:09.09.2020