Polimery hiperrozgałęzione otrzymuje się za pomocą prostych, jednoetapowych reakcji, w przeciwieństwie do podobnych polimerów, ale o regularnej budowie chemicznej -dendrymerów, które wymagają stosowania długich, uciążliwych etapów syntezy. Polimery hiperrozgałęzione mogą być syntezowane za pomocą następujących metod:
• polikondensacji monomeru typu AB„;
• polimeryzacji monomeru typu AB„ lub „utajonego” AB„ (polimeryzacja z otwarciem pierścienia);
• polimeryzacji wiązań podwójnych.
Do syntezy hiperrozgałęzionych polimerów stosuje się związek zawierający 2, 3 lub więcej grup reaktywnych, który stanowi rdzeń struktury rozgałęzionej. Może to być sam monomer rozgałęziający, jak również dodatkowo wprowadzony związek jak np. trimetylolopropan, gliceryna itp. Jest on odpowiednio aktywowany przed dodaniem monomeru rozgałęziającego przez dodatek np. środka deprotonującego.
7.2. Metoda syntezy polimeru hiperrozgałęzionego przez polimeryzację z otwarciem pierścienia monomeru typu AB„
Metoda syntezy polimerów hiperrozgałęzionych przez polimeryzację z otwarciem pierścienia ABn zaczęła się rozwijać w 1992 roku, kiedy to Suzuki1 rozpoczął swe prace badawcze nad syntezą rozgałęzionych makromolekuł. Dalszy rozwój tej metody przyniosły prace badawcze prowadzone przez Sundera2 i współpracowników.
Metoda ta polega na wolnej addycji monomeru rozgałęziającego do aktywnych grup rdzenia. Wzrost ciężaru cząsteczkowego polimeru hiperrozgałęzionego następuje w wyniku ataku grupy reaktywnej startera (lub wytworzonej makrocząsteczki) na grupę reaktywną monomeru rozgałęziającego, a następnie otwarcie pierścienia i wytworzenie kolejnej grupy reaktywnej monomeru. Cykl ten powtarza się do momentu zakończenia dodawania monomeru rozgałęziającego.
Z prac Sundera i in.2 wynika, że szybkie dozowanie monomeru rozgałęziającego przyczynia się do powstawania różnego rodzaju struktur, takich jak np. struktur cyklicznych, dlatego w celu osiągnięcia jak najbardziej uporządkowanej struktury należy bardzo wolno dodawać monomer.
17
M. Suzuki, A. Ii, T. Saegusa, Macromotecules 1992, 25, 7071
A. Sunder, R. Hanselmann, H. Frey, R. Miilhaupt, Macromolecules 1999, 32,4240.