1.

(a)    For each of the four monomers below give the polymer product and suggest

an initiator for the polymerization 

[60%]

(b)   For the living polymerization to a poly(lactide-q-glycolide) block copolymer using

0.005 moles of an initiator and 1 mole of each monomer calculate theoretical values for Mn    , and the weight fraction of lactide  repeat  units  in the  block copolymer sample.

[40%]

2.

(a)    Give a reaction mechanism for the formation of an AB block copolymer of methyl

acrylate and 4-methyl styrene using RAFT polymerization, including reaction conditions.

[60%]

(b)    The     following     molar     equivalent     of     [n-butyl     acrylate]/[ethyl     2-

bromoisobutyrate]/[CuBr]/[ligand] = 700/1/0.8/1.2 are used in a classical ATRP polymerization. Calculate the theoretical values for Mn  and Ð at 75% monomer conversion, not ignoring the end groups.

[40%]

3.

(a)    Give a reaction scheme for the synthesis of an α-hydroxy functional AB di-block

polymer of myrcene and isoprene where the degree of polymerization = 100 in each case. Choose only one isomer of each. Indicate which isomer you have chosen. Provide the reaction conditions

[50%]

A polymer solution shows an upper critical solution temperature of 350 K at  P  = 0.1 at the critical composition. The constant B of the Flory interaction parameter X is known to have a value of 150 K.

(b)    Calculate  the  theta  temperature  for  the  polymer  solution.  The  following

equations are provided:

ϕc  = ϕP  = 

χ = A + 

χ =  ( 1 + )

[50%]

4.

A surfactant-free emulsion polymerization is carried out.

(a)    Do   you   expect   particle   formation   to   happen   by   micellar   nucleation,

homogeneous nucleation, or droplet nucleation? Explain your answer

[50%]

A batch emulsion polymerization of styrene is carried out in presence of surfactant. Overall polymer content of the latex is 30 wt%. The average particle diameter is 250 nm.

(b)    The polymerization recipe is changed. Now, double the amount of surfactant

and double the amount of initiator is used.  Calculate an estimate value for the final particle diameter. Explain your findings.  Assume validity of the following Smith-Ewart relationship:

2        3

N ∝ [I]5 [S]5

[50%]