Wyniki wyszukiwania - BazTech

Ograniczanie wyników

Znaleziono wyników: 2

Liczba wyników na stronie

Wyniki wyszukiwania

Wyszukiwano:
w słowach kluczowych: szczotki polimerowe

Sortuj według:

Ogranicz wyniki do:

Szczotki polimerowe : otrzymywanie, charakteryzacja, zastosowanie

Wójcik A. J.

Wiadomości Chemiczne

2016

[Z] 70, 5-6

391--410

In 1959 Feynman said the future of engineering and science belongs to the nanotechnology [1, 2]. After fifty-seven years it has been proved that he was completely right. A perfect example of systems obtained in a nanometers scale, with huge development potential is a polymer brush. Polymer brushes consist of polymer chains tethered by one end to a commonly solid substrate. For a sufficiently high grafting density the macromolecules are arranged sticking out perpendicularly to the surface. Such systems could be prepared following two main strategies: “grafting to” and “grafting from” processes by means of various polymerization methods. The most popular ones are controlled radical polymerizations, especially surface-initiated atom transfer radical polymerization (SI-ATRP) [3], but brushes may also be fabricated using surface-initiated anionic or cationic polymerization processes. The architecture of the polymer systems could be very precisely controlled by selection of monomers used for the polymerization, substrates, types of solvents, temperature and duration of the whole synthesis. A postmodification of the produced brushes is also possible [4, 5]. Both structure and composition of polymer brushes may be characterized by means of numerous methods applied for a surface characterization including grazin- angle infrared spectroscopy, X-ray photoelectron spectroscopy (XPS), atomic force microscopy (AFM) or even gel permeation chromatography (GPC) [6]. Thanks to the above mentioned distinguishing properties polymer brushes have found a lot of applications. They have been used e.g. in the construction of modified graphene surfaces (they improved solubility, mechanical properties, thermal stability and electrical conductivity of the material), by manipulation of cell adhesion processes, in the column chromatography (to change quality of the stationary phase what enabled more efficient proteins separation) etc. [4]. In this review the synthesis, characterization and applications of varied polymer brushes are discussed.

Szczotki polimerowe jako materiały funkcjonalne

Pietrasik J.

Zeszyty Naukowe. Rozprawy Naukowe / Politechnika Łódzka

2013

Z. 471

1--92

W pracy omówiono problemy badawcze odnoszące się do syntezy i właściwości szczotek polimerowych o zróżnicowanej topologii pojedynczej molekuły, wynikającej z geometrii zastosowanego inicjatora. Powyższe materiały otrzymano metodą polimeryzacji rodnikowej z przeniesieniem atomu (ATRP),stosując jako inicjatory odpowiednio liniowe polimery, płaskie powierzchnie oraz sferyczne cząstki. Wykazano, że prowadzenie polimeryzacji w warunkach wysokiego ciśnienia umożliwia otrzymanie polimerów o bardzo dużych ciężarach cząsteczkowych, przy zachowaniu pełnej kontroli reakcji. Po raz pierwszy udowodniono, że polimeryzacja ATRP, w tym polimeryzacja z powierzchni płaskich, może być prowadzona w obecności ograniczonej ilości tlenu. Przebieg reakcji z wykorzystaniem mechanizmu ARGET ATRP umożliwił syntezę gęstych szczotek polimerowych na powierzchni płytek krzemowych o znacznych gabarytach. Badając właściwości szczotek polimerowych w masie otrzymanych metodą „szczepiania od/z” z powierzchni cząstek krzemionki pokazano, że takie układy mogą tworzyć uporządkowane struktury. Określono krytyczną długość łańcucha, która determinuje obszary stężonych i półrozcieńczonych szczotek polimerowych. Zademonstrowano, iż właściwości lepkosprężyste takich układów mogą być odpowiednio modulowane, w głównej mierze, poprzez domieszkowanie liniowym analogiem. Ponadto pokazano, że niezwykle istotnym parametrem z punktu widzenia właściwości mechanicznych jest konformacja pojedynczego łańcucha. Obecność splątań łańcuchów, wynikająca ze zmiany odległości od powierzchni cząstki, prowadzi do uzyskania materiałów o nietypowych właściwościach. Opisano także zachowanie szczotek polimerowych w roztworach, w tym w wodzie. Do badań stosowano układy wrażliwe na działanie bodźców zewnętrznych w postaci temperatury, pH, światła oraz sił mechanicznych. Odniesiono się do mobilności układów o takiej topologii. W zależności od stężenia badanych roztworów szczotek polimerowych zaobserwowano zjawisko wewnątrz-i międzycząsteczkowej aglomeracji po prze-kroczeniu dolnej krytycznej temperatury rozpuszczania. Pokazano, że istotną rolę w determinowaniu właściwości szczotek polimerowych zawierających kopolimery blokowe, jako łańcuchy boczne, pełni kolejność poszczególnych bloków. W przypadku kopolimerów statystycznych kluczowym okazał się udział poszczególnych komonomerów. Udowodniono, że poprzez skalowanie długości szkieletu szczotki polimerowej możliwe jest pozycjonowanie miejsca pęknięcia pojedynczych molekuł przy kontakcie ze stałym podłożem. Pokazano również, że szczotki polimerowe mogą pełnić rolę prekursorów materiałów porowatych, wskazując tym samym na ich potencjalne zastosowania.

In this thesis, the topics, related to the synthesis and properties of polymer brushes with different single molecule topology resulting from the varied initiators used, have been discussed. Polymer brushes were synthesized by atom transfer radical polymerization (ATRP) using linear, flat and spherical particles with covalently anchored ATRP initiators, respectively. It was demonstrated that the polymerization performed under high pressure allowed the synthesis of polymers with very high molecular weight and with good control. It was established that ATRP, also from flat surfaces, could be performed in the presence of limited amount of air. Uniform and dense polymer brush layers were synthesized using ARGET ATRP from flat silicon surface with large dimensions. Next, polymer brushes properties in bulk and solution were investigated. Referring to the bulk properties it was confirmed polymer brushes grown from spherical particles surface by grafting-from approach create regular hexagonal morphologies. A critical polymer chain length that determines the transition from concentrated to semi-diluted region of polymer brushes was determined. Moreover it was shown that viscoelastic properties of materials prepared from densely grafted brushes from nanoparticles could be tuned by the addition of unattached linear polymer analogs. Furthermore, it was discussed that the conformation of single polymer chain critically affects mechanical properties of polymer brushes. Chains entanglements, those vary with the distance from particles surface, increase, resulting in enhanced mechanical properties. Also properties of polymer brushes in solutions, including aqueous systems, were investigated. Brushes, responding to external stimuli such as temperature, pH, light or mechanical forces, were used. Mobility of brushes molecules was studied. It appeared that, depending on the concentration of polymer brushes, either intra- or intermolecular agglomeration processes dominate at temperatures higher than critical lower solution temperature. Moreover, for polymer brushes with block copolymers as side chains, the order of the particular blocks played the crucial role. For statistical copolymers the determining parameter was the composition and the comonomers content. Additionally it was demonstrated that the scaling of the length of polymer brushes backbone allows precise tailoring the position at which the backbone would break when spreading on the surface. Finally it was showed the polymer brushes could be used as the precursors of the porous materials. It leads to one of important potential applications of polymer brushes. In summary novel approaches that were introduced into synthetic methodology of ATRP for polymer brushes synthesis have been demonstrated in this thesis. Moreover it was showed that those types of materials due to their single molecule topology show very unique properties and could be described as functional materials.