A Series of hydrophilic-hydrophobic copolymeric surfaces of 2-hydroxyethyl methacrylate (HEMA) and various alkyl methacrylate (RMA) have been prepared by in-situ solution copolymerization using a redox radical initiator. Contact angles of various probing fluids on the polymeric surfaces were determined in air (hydrophobic environment) and under water (hydrophilic environment). From contact angle data, the dispersive interaction contribution (${\gamma}^d_s$) and the polar contribution (${\gamma}^p_s$) to the total surface free energy (${\gamma}^d_s$) and interfacial energetic quantities (e.g., water-polymer, liquid-polymer interface, etc.) were estimated by surface and interface physicochemical theory. From the comparison of surface energetic components between hydrophobic and hydrophilic media, it is found that surface and interface energetic components of polymeric surface as a representative low-energy surface are highly dependent on environmental fluids. Also, from the correlation between interfacial energetic results and surface energetic criterion of biocompatibility, we found that HEMA/BMA, HEMA/HMA copolymer systems are in the region of biocompatibility.
고농축에멀션중합방법을 이용하여 친수성-친유성 고분자복합소재를 합성하였다. w/o 형태의 고농축에멀션의 연속상은 styrene이며, 분산상은 수용성 acrylamide용액으로 분산상의 부피분율이 0.74 이상이다. 중합온도에서 에멀션의 안정성에 미치는 주요 요인들로는 친유성액체와 친수성액체의 물리화학적 특성인 극성, pH, 이온세기 및 계면활성제의 종류와 농도가 있다. 친유성액체와 친수성액체 사이의 계면장력이나 친수성액체와 계면활성제 수용액사이의 계면장력에 있어 계면장력의 값이 큰 경우는 높은 에멀션의 안정성을 나타낸다. 계면활성제의 HLB가 3.0~9.0 경우와 계면활성제의 농도가 CMC가 이상에서 에멀션이 높은 안정성을 나타낸다. 전자현미경을 이용한 조사에 의하며 복합재료는 분산상의 Poly acrylamide입자가 망상구조의 얇은 polystyrene필림에 의해 분리된 구조로 이루어져 있음을 보여주고 있다. 고농축에멀션에서부터합성된 고분자복합재료막은 물-에탄온 혼합물에서 물에 대해서 높은 선택성을 나타내었으며, 또 에탄올의 농도가 증가할수록 막의 선택도는 증가하였으나 투과속도는 감소함을 나타내었다.
Kim, Kyoung-Taek;Lee, Im-Hae;Park, Chiyoung;Song, Yu-Mi;Kim, Chul-Hee
Macromolecular Research
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제12권5호
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pp.528-533
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2004
We have prepared amide dendrons having alkyl peripheral units and various focal moieties through a convergent synthetic approach. The amphiphilic properties, due to hydrophilic amide branches and the hydrophobic peripheral units, provide an opportunity for the amide dendrons to self-organize in water. The dendritic architecture itself is also one of the critical factors in the self-organization of the amide dendrons in water. In particular, function-alization was performed at the focal point to elucidate the relationship between the focal functionality and the self-organized structures of the dendritic building blocks in the aqueous phase. The dendron having a short poly(ethylene glycol) monomethyl ether (MeO-PEG) unit (M$\_$n/ =750) as the focal moiety formed a vesicular organization in water. As the size of the hydrophilic focal MeO-PEG increased to M$\_$n/ =2,000 and 5,000, the self-organized structures became rod-type and spherical micelles, respectively. Our observation of multiple morphologies for amide dendrons is in good agreement with previous reports that indicated that the micellar structures changed from vesicles to rod-types and then to spheres upon increasing the size of the hydrophilic moiety of the amphiphiles.
Recently, the number of cardiovascular disease-related deaths worldwide has increased. Therefore, the importance of percutaneous cardiovascular intervention and drug-eluting stents (DES) has been highlighted. Despite the great clinical success of DES, the re-endothelialization at the site of stent implantation is retarded owing to the anti-proliferative effect from the coated drug, resulting in late thrombosis or very late restenosis. In order to solve this problem, studies have been actively carried out to excavate new drugs that promote rapid re-endothelialization. In this study, we introduced hydrophilic drug, tauroursodeoxycholate (TUDCA), that improves the proliferation of endothelial progenitor cells and promotes apoptosis of vascular smooth muscle cells. In addition, we utilized shellac, which is a natural resin from lac bug to coat TUDCA on the surface of the metal. When using conventional coating method including biodegradable polymers and organic solvents, phase separation between polymer and drug occurred in the coating layer that caused incomplete incorporation of drug into the polymer layer. However, when using shellac as a coating polymer, no phase separation was observed and drug was fully covered with the polymer matrix. In addition, by adjusting the composition of coating solution and modifying the hydrophilicity of the metal surface using oxygen plasma, the surface roughness decreased due to the increased affinity between coating solution and metal surface. This result provides a method of depositing a hydrophilic drug layer on the stent.
폴리스틸렌발포체(스티로폼)를 비롯한 소수성 폴리머의 재활용과 친수성 표면개질의 한 방편으로 산소플라즈마 고정화와 그래프팅법을 이용하여 친수성인 아크릴산과 아크릴아미드단량체를 스티로폼 표면에 도입하였다. 플라즈마 처리에 의한 표면개질의 증거는 ESCA스펙트럼의 O/C와 N/C ratio의 증가, 전계방사현미경의 사진으로부터 박막생성 및 접촉각의 현저한 감소 현상의 관찰로부터 확인하였다. 접촉각은 $84^{\circ}$에서 $18{\sim}19^{\circ}$로 대폭 감소하였으며, 이는 아크릴산보다 아크릴아미드가 결정적 요인이 됨을 알 수 있었다.
The present study uses an electron beam (e-beam) to modify the wetting characteristics of thermoplastic polymer surfaces. A high energy e-beam irradiated various polymer surfaces (PET, PMMA, and PC), with variations in irradiation time and applied current. The water contact angles were measured on the e-beam irradiated surfaces in order to investigate the changes in the surface energy and the relevant wettability. Furthermore, XPS analyses were performed to investigate the chemical composition change in the e-beam irradiated surfaces; the results showed that the hydrophilic groups (C-O) increased after the electron beam irradiation. Also, water collection tests were performed for various polymer samples in order to investigate the effect of the surface energy on the ability of water collection, from which it can be seen that the irradiated surfaces revealed better water-collecting capability than pure polymer surfaces.
최근 전 세계적으로 급속한 도시화, 인구증가 및 기후변화에 따른 물의 수요와 공급의 불균형으로 인해 물 산업의 경제, 사회, 환경적 중요성은 더욱 증가하고 있다. 이러한 물 산업은 크게 해당 분야에 따라 사용되는 분리막의 종류가 상이하다. 주로 물리적, 화학적 안정성이 매우 우수한 고분자 소재가 사용되고 있으나, 이들 고분자들의 소수성인 성질 때문에 친수성을 부여하는 다양한 방법들이 소개되고 있다. 본 연구에서는 상용화되어 있는 중공사 지지체에 총 4종류의 친수성 고분자들을 도입하여 친수성을 부여하였고, 주사전자현미경을 통해 코팅된 중공사 지지체의 모폴로지를 확인하였다. 또한, 각 고분자들로 코팅한 중공사 지지체의 친수화 정도를 알아보기 위해 접촉각을 측정하였고, 마지막으로 코팅 시간에 따른 수투과도 변화 그리고 친수성 고분자에 따라 수투과도에 미치는 영향을 확인하였다. 그 결과 Pluronic 1 wt%로 코팅하였을 때 친수화 정도가 우수하며 중공사의 기공을 막지 않고 우수한 수투과도 정도를 나타내 수처리 분리막으로 가장 적절하다는 결론을 얻을 수 있었다.
The dispersion and Poiar force components of the surface free energy of PET fibers untreated and treated with hydrophilic chemicals, such as nonionic-soil release polymer (SRP), anionic, nonionic and hydrophilic silicone, were determined using harmonic-mean and geometric-mean methods. Contact angles of water and methylene iodide on the fibers were determined from the adhesion tensions using tensiometric method. Fibers treated with hydrophilic chemicals have the increased polar force component and the decreased dispersion force component. The adhesion tensions of triolein for the hydrophilic treated fibers were smaller than that for untreated fiber.
일반적으로 그라파이트는 높은 결정성으로 인해 나노입자상으로 제조하기 어려우며 특히 표면에 친수성을 부여하기가 쉽지 않은 재료로 알려져 왔다. 본 연구에서는 박막 증착에 널리 활용되어 오던 펄스 레이저 어블레이션 기법을 액상에 적용하여 친수성이 부여된 그라파이트 나노입자를 합성하였다. 타겟으로는 그라파이트 로드를 사용하였으며 레이저 출력을 조절하며 액상에서 어블레이션을 실시한 결과 매우 높은 분산 안정성을 갖는 친수성 그라파이트 나노입자를 합성할 수 있었다. FT-IR 분석결과 합성된 친수성 그라파이트 나노입자는 카르복시기 및 카르보닐기 등이 나노입자의 형성과 동시에 표면에 도입된 것이 밝혀졌으며 이는 제타 포텐셜로도 확인할 수 있었다. 최종적으로 Polyethyleneglycol(PEG)과 컴포지트하여 아세톤 센서에 적용한 결과 기존의 카본 블랙 대비 우수한 감도를 나타내었다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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