Munkánk során egyfunkciós sztirol (ST) és kétfunkciós etilénglikol-dimetakrilát (EGDM) monomerek felhasználásával, oldatban történő szabadgyökös polimerizációval oldható, valamint oldószerben jól duzzadó kopolimereket állítottunk elő. Eljárást dolgoztunk ki, mely segítségével a nemlineáris polimerizáció során, a szakirodalomban eddig nem ismert módon, lehetőség nyílik nagy konverzió elérésére (közel 100%) makro-gélesedés bekövetkezése nélkül. Azonosítottuk a képződött kopolimer szerkezét 1H-NMR spektroszkópiás mérésekkel és megállapítottuk, hogy az előállított polimerek mindegyike tartalmaz a polimer molekulán függő, elreagálatlan vinil csoportokat. Megmutattuk, hogy az átlagos molekulatömeg és a polidiszperzitás, adott monomer összetétel mellett a reakcióidő függvényében exponenciálisan nőtt. Meghatároztuk a térhálós kopolimer nanorészecskék méretét oldott/duzzadt állapotban (DLS), valamint szilárd formában (TEM). Megállapítottuk, hogy a nagy móltömegű kopolimer térhálós szerkezetű, míg a kis és közepes móltömegű minták erősen elágazásos polimer struktúrával rendelkeztek. SEM módszer segítségével megvizsgáltuk a nanorészecskék morfológiáját. Megállapítottuk, hogy a polimerizációs részfolyamatok irányításával a polimer anyag szerkezete és morfológiája, ezáltal makroszkopikus tulajdonságai (filmképzés) is céltudatosan befolyásolhatók. Megvalósítottuk a polimer nanorészecskék intrapartikuláris utópolimerizációs reakcióját. Vizsgálataink főként az egy- és kétfunkciós monomerekből szintetizált kopolimer nanorészecskék tanulmányozására, valamint a reakciókörülmények optimalizálására irányultak alapkutatási jelleggel. További kísérleteink azonban azt mutatják, hogy fogászati vagy festékipari alkalmazásuk esetén gyakorlati szempontból is fontosak lehetnek.

Styrene–ethylene glycol dimethacrylate copolymers were prepared by free-radical polymerization reaction. By optimising the reaction parameters a procedure was developed (low total monomer concentration (0.278 mol/dm3) and high initiator concentration (20 mol%), which gives an opportunity so far unknown in the literature to achieve very high conversion (almost up to 100%) in non-linear polymerisation. 1H-NMR spectroscopy measurements were performed to identify the structure of the copolymers produced. It was demonstrated that at certain monomer feed the average molecular mass and the polydispersity grew exponentially in function of reaction time owing to non-linear polymerisation. The size of crosslinked copolymer nanoparticles was determined in dissolved/swollen state by DLS and in solid state by TEM methods. We found that the copolymer with high molecular mass had crosslinked structure, whereas samples with low and medium molecular mass had highly branched structure. SEM method was applied to determine the morphology of nanoparticle. It was found that by controlling sub-processes in polymerisation, we could influence polymer structure and morphology, and therefore macroscopic characteristics (film formation) purposefully. Intraparticular post-polymerisation of polymer nanoparticles was executed and it was established that the apparent average molecular mass and hydrodynamic diameter of the reaction product reduced.