Reaktive membrancopolymere auf acrylbasis

Abstract

Die Copolymerisation des Acrylnitrils mit Maleinsäureanhydrid (MSA) wurde mit dem Ziel untersucht, acylfunktionalisierte Reaktivpolymere mit Filmbildungseigenschaften herzustellen, um diese in der Anwendung als Membran für kovalente Enzymfixierungen zu nutzen. Die radikalinitiierte Synthese der Copolymeren wurde in Lösung (Dimethylformamid (DMF), Dimethylacetamid (DMAC), γ‐Butyrolacton, Ethylencarbonat), durch Fällungscopolymerisation (Dioxan) sowie in Substanz durchgeführt. Die Polymercharakterisierung erfolgte durch IR‐Spektroskopie, Elementaranalyse, Kernresonanzspektroskopie, Gelpermeationschromatographie, Viskosimetrie, Osmometrie und Potentiometrie. Die Kinetik wurde durch dilatometrische Untersuchungen bis zu hohen Umsätzen verfolgt. Danach weist der Anhydridgehalt im Monomergemisch einen signifikanten Einfluß auf die Bruttopolymerisationsgeschwindigkeit und die Molmasse der Polymeren auf. Mit steigendem Anhydridanteil wird die Bruttopolymerisationsgeschwindigkeit herabgesetzt und eine Verringerung der Molmasse herbeigeführt. Die Copolymerisation von Acrylnitril und Maleinsäureanhydrid führt mit Ausnahme der Lösungspolymerisation in DMF bzw. DMAC zu Polymeren mit Molmassen oberhalb 30 000 g/mol, was ihre Anwendung als Membran ermöglicht. Die Einbaurate an Maleinsäureanhydrid in den Membranpolymeren ist bis einschließlich einer äquimolaren Zusammensetzung des Monomergemischs nicht größer als 5 mol‐%. Derartig niedrige MSA‐Reaktivgruppenanteile erweisen sich jedoch als ausreichend, um an einer aus einem Lösungspolymerisat (γ‐Butyrolacton, M̄η = 49 000 g/mol, c PMSA = 0,3 mol‐%) formierten Membran eine Enzymimmobilisierung mit Amyloglucosidase nachzuweisen.

Molecular weight, casting conditions and the mechanical strength of acrylonitrile-maleic anhydride copolymer membrane

“…Acrylonitrile (AN) ±maleic anhydride (MA) copolymer membrane is a nova of PAN-based membranes for its good immobilization to enzyme [3]. We have investigated the effects of molecular weight and casting conditions on the separation performance of the copolymer membrane [4±6].…”

Acrylonitrile-maleic anhydride copolymer membrane (I): effects of casting conditions

“…Many acrylonitrile copolymers have been synthesized and their membranes used for immobilization of enzymes [1,2]. Recent investigation revealed that the ultrafiltration membrane of acrylonitrile±maleic anhydride (AN-MA) copolymer can successfully immobilize enzyme even if the MA content in the copolymer is only 5 mol% [3]. However, owing to its special characteristics [4], information concerning the separation performance of AN-MA copolymer membrane is very limited so far.…”