플라즈마 유도 중합 조작은 고분자막의 표면에 중합 개시에 기술된다. 광 변색 물질과 이식 고분자의 추가 postmodification는 빛에 반응 세포막의 투과성 측정을 수행하는 프로토콜을 제시한다.
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이 논문에서
요약
초록
상용 가능한 트랙 진 고분자막의 표면 장력을 수정하기 위해, 표면 개시 중합 절차가 제시된다. 막 표면에서 중합은 2 - 히드 록시 에틸 메타 크릴 레이트 (HEMA)의 메탄올 성 용액으로 막 표면을 반응시켜 다음 멤브레인의 플라즈마 처리에 의해 유도된다. 특별한주의 전에 표면에 중합에 플라즈마 처리를위한 처리 파라미터에 관련된다. 예를 들어, 멤브레인의 다른 유형 (예를 들면 폴리 에스텔, 폴리 카보네이트 (polycarbonate), 폴리 불화 비닐 리덴)의 플라즈마 처리의 영향이 연구된다. 또한, 표면 그래프트 막 시간 의존 안정성 접촉각 측정에 의해 도시된다. 이런 방식으로 폴리 (2 - 히드 록시 에틸 메타 크릴 레이트) (PHEMA)를 이식 할 때, 표면은 또한 원하는 물질 카복실산 기능을 가진 중합체의 알코올 잔기의 에스테르 화에 의해 변형 될 수있다.이들 반응 따라서 막 표면의 기능화를 위해 사용될 수있다. 예를 들어, 멤브레인의 표면 장력은 변화 될 수 있거나 제시 광 응답 성 등의 원하는 기능이 삽입 될 수있다. 이것은 광 반응성 막에 이르게 카복실산 작용 스피로 벤조 피란 유닛 PHEMA 반응에 의해 증명된다. 용매의 선택은 postmodification 단계에서 중요한 역할을하고이 글에서 자세히 설명합니다. 그러한 기능화 막의 투과도 측정은 외부 광원 프란츠 셀을 사용하여 수행된다. UV 범위에 가시에서 광의 파장을 변화시킴으로써 수성 카페인 해법의 투자율의 변화가 관찰된다.
서론
재료의 플라즈마 변경은 많은 산업 분야에서 중요한 과정이되고있다. 물질의 대량 속성을 변경하지 않고 표면과 표면의 작용의 청소 플라즈마 처리 표면 과학 1-8에 필수적인 프로세스했다.
고분자의 플라즈마 처리 homolytic 채권 분열을 초래. 이 고분자 재료의 테두리에 라디칼이 풍부한 표면의 형성에 이르게한다. 산소 분자를 포함하는 플라즈마를 이용하여 표면이 산소 풍부되어, 9-11, 따라서 더 친수성. 그러나, 표면의 친수성 시간 12 이상 안정되지 않습니다. 장기간 안정성을 향상시키기 위해, 플라즈마 처리 된 표면은 화학적으로 13-15 후 또는 플라즈마 공정 중에 수정 될 수있다. 이러한 처리는 일반적으로 플라즈마 처리시 기체 상으로 반응성 모노머 종을 첨가함으로써 수행된다, 이러한 단량체는 중합고분자 표면의 생성 라디칼로부터. 화학적 처리는 휘발성 단량체로 수행되는 경우, 중합체는 그라프 플라즈마 수정 후에 일어날 갖는다. 라디칼은 표면 상에 형성 한 후 그 래프팅 제어를 수행하기 위해, 플라즈마 셋업은 제어 된 조건 하에서 12,16 용액 표면에서 플라즈마 - 개시 표면 - 유도 중합을 허용하는 기술된다.
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프로토콜
1. 플라즈마 개시 중합
- 단량체 용액의 준비.
- 200 ml의 물과 분액 깔때기에 헥산 (100 ㎖)로 3 회 세척; HEMA (0.718 몰 100 ml)에 녹이고. 염화나트륨으로 포화 수성 상을 디 에틸 에테르 (50ml)로 HEMA를 추출한다. 황산 마그네슘, 유기 상을 건조하고, 진공에서 용매 (100 밀리바, 40 ° C)를 제거합니다. 감압 증류 HEMA (15 밀리바, 99 ° C).
- 섹션 1.1.1에서 생성 억제제없는 HEMA의 0.62 M의 메탄올 용액을 준비합니다. 한 구 플라스크에 상기 용액 30 ㎖를 넣고 1 시간 동안 용액을 통해 아르곤을 버블 링하여 산소를 제거한다.
- 표면에 의한 중합.
- 포지션 서로 옆 플라즈마 챔버로이 폴리 카보네이트 막 (도 2). 기체 상태를 가리키는 멤브레인의 반짝이는면을 넣습니다.
- 아 플라즈마 챔버를 연결5 분 동안 고등학교의 진공 (20 밀리바). 진공 밸브를 닫고 아르곤과 산소 가스에 연결하고 15 SCCM 아르곤 2.5 sccm의 산소와 2 시간 동안이 혼합물을 실을 제거하는 다른 밸브를 엽니 다.
- 플라즈마를 시작하고 (폴리 카보네이....
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결과
에칭 속도는 시간의 다른 기간 후에 막을 계량 선행 될 수있다. 도 4로부터 알 수있는 바와 같이, 에칭 율은 폴리 에스테르, 폴리 불화 비닐 리덴에 대한 다음과 폴리 카보네이트 질량 손실 대 에칭 시간 선형 상관의 기울기로부터 결정될 수 선형 에칭 율을, 세포막. 도 4에 도시 된 바와 같이, 폴리 카보네이트 멤브레인은 모든 세 개의 폴리머 막의 낮은 에칭 속도를 나타낸다. 에칭의 결과 중 하나는 구멍 직경 변화이다. 약 20 % 12,17 의한 플라즈마 처리 후에 증가 세공의 직경. 후속 중합체는 그라프 한편 1-4 NM (12)의 매우 얇은 폴리머 층에 기인 세공 직경에 상당한 영향을 미치지 않는다. 가장 중요한 것은, 전체 프로세스는 막의 공극 구조에 영향을주지 않는다.
전체 코팅 공정으로 간단 MEAS를 따라 할 수있다접촉각 uring. 일본어 폴리 카.......
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토론
플라즈마 공정은 이온화 된 아르곤에 의해 야기되는 퍼플 가스를 생성한다. 오렌지 컬러는 누출 원하지 않는 질소의 존재를 나타냅니다. 플라즈마 처리는 표면에 라디칼을 형성 할뿐만 아니라, 막 7,12 에칭하지 않는다. 너무 많으면 에칭 막의 투과성에 영향을 미칠 것이다 이는 상당히 세공 직경을 변경할 수있다. 표시 설정의 제어 된 반응 조건은 상기 플라즈마 - 개시 래프팅 공정의 재현성을 향상 할 수 있습니다. 그럼에도 불구하고, 플라즈마 챔버에서 세포막의 정확한 위치는 여전히 인해 플라즈마의 불균일에 표면에 형성된 라디칼의 밀도에 영향을 미칠 수있다. 에지 속도도 적용 전원 및 정확한 가스 조성에 따라 달라집니다.
이러한 얇은 코팅의 특성으로 인해 상용 막의 비교적 거친 표면으로 사소하지 않다. 12,21 전에 설명한 바와 같이, 계층두께는, 엘립 소메 트리 및 XPS 실험을 이용하여 결정 하였다. 평평한 표면을 분석하기 위해, 폴리 카.......
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공개 사항
저자는 공개 아무것도 없어.
감사의 글
이 작품은 재정적으로 스위스 국립 과학 재단 (National Science Foundation) (- 스마트 재료 NRP 62)에 의해 지원되었다. 또한 B. Hanselmann, K. 켈, U. 쉬츠와 B Leuthold의 지원이 있습니다 인정했다.
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재료
| 이름 | 회사 | 카탈로그 번호 | 댓글 |
|---|---|---|---|
| 2-하이드록시에틸 메타크릴레이트, 97% | 시그마-알드리치 | 128635 | |
| 헥산 99% | 바이오솔브 | ||
| 마그네슘 설페이트 (MgSO4, 무수) | 시그마-알드리치 | M7506 | |
| 메탄올, 99% | 시그마 Aldrich | 14262 | 분 자체 |
| N, N-Dicylcohexylcarbodiimide, 99 % | Sigma-Aldrich | D8002 | |
| 디메틸 아미노 피리딘, 99 % | Sigma-Aldrich | 107700 | |
| Tert-butylmethylether, 98 % | Fluka | 306975 | |
| 폴리 카보네이트 멤브레인 | Whatman에 | 건조되었습니다.나노포어 트랙 에칭(TE) (1.0 & m, 0.2 μ m, 0.1 μ m, 50nm, 30nm 및 15nm 공극 직경; 47 mm 또는 25 mm 멤브레인 직경) | |
| 카페인(시약 플러스) | Sigma-Aldrich | C0750 | |
| Franz 확산 셀(12ml) | SES-Analysesysteme | 6C010015 | 15mm unjacheted Franz Cell, 12ml 수용체 용량, 평평한 바닥, 투명 유리, 교반기 및 클램프 |
| UV-Lamp | UV 조사(366 nm, 15 W/m2) | ||
| 백색광 램프 | 백색광 조사 (500 W 전구) | ||
| UV / Vis 분광 광도계 | Varian 50Bio / 50MPR | ||
| 폴리 에스테르 멤브레인 | Sterlitech | PET0225100 | 폴리 에스테르 멤브레인 필터, 0.2 μ m 기공 직경, 25 mm |
| 직경 폴리비닐리덴 플루오라이드 막 | Millipore | PVDF 막 Durapore (0.22 μ m 기공 직경; 47 mm 멤브레인 직경) | |
| 아르곤 (99.9995%) | Alphagaz | ||
| Dressler Cesar RF 발전기 | 플라즈마 챔버 설정 | ||
| MKS 다중 가스 컨트롤러 647C | 플라즈마 챔버 설정 | ||
| MKS 질량 유량 컨트롤러 | 플라즈마 챔버 설정 | ||
| Vacuubrand RE 2.5 로터리 베인 진공 펌프 | 플라즈마 챔버 | ||
| 접촉각 측정 장치 | 설정 Krü SS | G10 | |
| 저울 | Mettler Toledo | AB204-S 및 Mettler ME30 |
참고문헌
- d'Agostino, R. Basic Approaches to Plasma Production and Control. , Wiley-VCH Verlag GmbH & Co. KGaA. (2008).
- Liston, E. M., Martinu, L., Wertheimer, M. R. Plasma surface modification of polymers for improved adhesion: a critical review. J. Adh. Sci. Technol. 7 (10), 1091....
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재인쇄 및 허가
