This research forms part of the research program of the Dutch Polymer Institute, project #749.

1. 고무 수정 <ol><li> 단계에 나타낸 바와 같이, 실험을 시작하기 전에 말레 EPM (EPM-g-MA, 49 중량 %의 에틸렌, 2.1 중량 % MA, Mn을 50kg / 몰 = PDI = 2.0) 고무 및 푸르 푸릴 (FFA)를 준비 1.1.1- 1.1.4. (5) <ol><li> 무수물로 본 디 카복실산 변환 175 ° C에서 1 시간 동안 진공 오븐에서 EPM-g-MA 고무 건조. 11 </li><li> 압축 형 150 ° C에서 10 분, 100 바 핫 프레스에서 0.1 mm 두께의 고무 필름. </li><li> 을 KBr 정제 홀더에 배치 한 후 생성 된 필름의 적외선 투과 스펙트럼을 기록한다. 주 : 무수물로 가수 디 카복실산의 전환이 완료되면 통상 카르 복실 산 피크 ( <img alt="방정식" src="/files/ftp_upload/54496/54496eq_v-sCO.jpg" /> = 1,710cm-1)은 (존재와 특성 사이 클릭 무수물 피크 <img alt="방정식" src="/files/ftp_upload/54496/54496eq_v-asCO.jpg" /> = 1,856cm -1 </s)&gt;까지 존재한다. (5) </li><li> 2.8 g FFA 증류, 표준 증류 유리를 사용하여 (비점 = 145 ° C, 28.9 밀리몰, 3.0 당량 EPM-g-MA의 MA의 콘텐츠를 기반으로.) 대기압. </li></ol></li><li> EPM-g-MA 고무 (9.6 밀리몰의 MA) 45.0 g을 칭량 격렬히 교반하면서 밀폐 된 비이커에 23 ℃에서 500 ml의 테트라 히드로 푸란 (THF)에 용해시켜 10 중량 %의 고무 용액을 준비한다. </li><li> 갓 10 중량 %의 고무 용액에 FFA을 증류수 2.8 g을 추가합니다. </li><li> 적어도 1 시간 동안 23 ℃에서 밀폐 된 시스템으로 반응 혼합물을 교반한다. </li><li> 천천히 기계적 교반하에 아세톤 10 배 (5 L)에 붓고 쉽게 큰 핀셋을 사용하여 비이커에서 어획되는 흰색 스레드로 중합체 생성물을 수득하여, 반응 혼합물을 침전. </li><li> (이 1 일 정도 소요) 35 ℃ 진공 오븐에서 일정 중량으로 수집 된 생성물 (EPM-g 푸란)을 건조. </li><li> 압축 금형 결과, SLIghtly 175 ° C에서 10 분, 100 바 핫 프레스 두 금속판 사이의 몰드 황색 생성물은 이미 드 생성물에 말레 산 중간 생성물로 변환한다. </li><li> 가위와 작은 조각 고무의 결과 플라크 (0.05 g)을 절단하고 미 반응 FFA을 제거하기 위해 아세톤을 침지에 의해 철저히 씻는다. </li><li> 0.1 mm 두께의 필름으로 압축 성형 후의을 KBr 정제 홀더 제품의 적외선 투과 스펙트럼을 기록한다. (5) 주 : 남은 아미드 산의 부재 1,530cm -1에서 피크의 부재로부터 추론 될 수있다 (39)를 성공적으로 수정 40 가장 예시 징후의 거의 완전한 소실된다. <img alt="방정식" src="/files/ftp_upload/54496/54496eq_v-asCO.jpg" /> 1,856cm 무수물의 -1의 모습에서 <img alt="방정식" src="/files/ftp_upload/54496/54496eq_v-sCO.jpg" /> 1,710cm에서 -1그리고 CN은 (신축 진동 <img alt="방정식" src="/files/ftp_upload/54496/54496eq_v-sCN.jpg" /> = 말레이 미드의 1,378cm-1). </li><li> (무수물 기의 C = O 대칭 신축 진동 흡수의 감소로부터 푸란 EPM-g에 EPM-g-MA의 반응 전환율을 측정 <img alt="방정식" src="/files/ftp_upload/54496/54496eq_v-asCO.jpg" /> 디컨 볼 루션 (R 2&gt; 0.95) 후 개별 적외선 (FT-IR) 봉우리 아래에있는 영역을 통합하여 = 1,856cm-1). (5) 참고 : 메틸 락 진동 ( <img alt="방정식" src="/files/ftp_upload/54496/54496eq_rho_ip_CH3.jpg" /> = 723cm -1)의 EPM 백본에서 발생, 수정시 그대로 유지하고, 내부 기준으로 사용될 수있다. </li><li> 세척하고 건조 고무 샘플에 N, C 및 H에 대한 원소 분석 (EA)를 수행하여 수정 변환을 결정합니다. (5) 노트:몰 내용은 측정 된 질량 비율로부터 유도 될 수있다. EPM-g 푸란의 몰비 질소 함량은 그래프트 퓨란 기의 것과 동일하다. -G-EPM의 EPM 값 : 변환 몰비 N과 EPM-g-MA 전구체 (7.69 × 10 -3)에서 비 그래프트 EPM 단량체로 MA 그래프트 단량체의 몰 비를 비교함으로써 계산 될 수있다 푸란 샘플. </li><li> , 고무 샘플에 듀로 미터 경도 가압의 전체 원통형 표면을 덮고, 적어도 10 배, 압축 성형 된 샘플의 쇼어 A 경도를 측정한다. (5) 주 :이 ± 0.1 mm 두께의 샘플이 시험을 위해 사용한다. </li><li> (파단) 신장 넓은 15mm의 클램프 길이 50​​0 ± 50mm / 분의 변형 속도를 이용하여 두께 약 1mm와 5mm의 시료를 인장 시험을 실시하여 인장 강도를 측정한다. 얻어진 스트레칭의 초기 기울기로부터 영률을 결정S-변형 곡선. 참고 : 각 측정의 경우, 테스트 10 샘플이 가장 높은과 아웃 라이어 가장 낮은 값을 제외 할 수 있습니다. </li><li> 6 ± 0.1 mm (t 0)의 두께를 초기 두께 (t 않음)의 3/4 번째에 금속판 사이에 13 ± 0.1 mm의 직경으로 원통 샘플을 압축하여 23 ° C로 설정 압축을 결정 70 시간, 그들이 ½의 시간 동안 50 ° C에서 휴식을 취 및 두께 (t의 i)를 측정 할 수 있습니다. 참고 : 압축 영구 변형 값은 (t 0 -t I) / (t 0 -t 않음)로부터 결정될 수있다. </li></ol> 2. 딜스 - 알더 간 연결 및 재 처리 <ol><li> 실험 전에보고 된 절차에 따라 didodecylamine 및 말레 산 무수물 (MA)로부터의 지방족 비스 말레이 미드 (BM)를 합성한다. (41) </li><li> 40.0 EPM-g-퓨란 고무 (8.6 밀리몰 퓨란 함량)의 g 및 0.04 g의 페놀 방지 황소 무게idant (옥타 데실 -1- [3,5- 디 -tert- 부틸 -4- 히드 록시 페닐] 프로 피오 네이트)와 대형 그들을 용해는 23 ℃에서 500㎖의 THF와 함께 비커를 닫았다. </li><li> 10 중량 % 용액을 비커에 (EPM-g-퓨란의 퓨란 함량을 기준으로 4.3 밀리몰, 0.5 eq.)를 지방족 비스 말레이 미드의 1.48 g을 추가합니다. </li><li> 다음, 폐쇄 비커에 50 ° C에서 최소 1 시간 동안 반응 혼합물을 교반 용매를 증발 시스템을 엽니 캡을 제거합니다. THF를 증발은 회전식 증발기를 이용하여 수행 될 수있다. </li><li> 35 ℃ 진공 오븐에서 일정 중량으로 수집 된 생성물을 건조. </li><li> 압축 형 175 ° C에서 30 분, 100 바의 제품. </li><li> 적어도 3 일, 50 ℃의 오븐에 보관하여 얻어진 생성물을 어닐링. </li><li> 가위를 사용하여 작은 조각 고무 (0.05 g)의 결과 플라크를 잘라 0.1 mm 두께의 F에있는 미 반응 성분 및 압축 금형을 제거하기 위해 아세톤을 침지하여 그들을 철저하게 세척ILM. </li><li> 1.9.1에서 기술 한 바와 같은 셋업을 사용하여 KBr을 정제 홀더에 얻어진 필름의 적외선 투과 스펙트럼을 기록한다. (5) </li><li> (푸란 고리의 COC 대칭 신축 진동에 비해 감소에서 가교 전환을 결정 <img alt="방정식" src="/files/ftp_upload/54496/54496eq_v-sCOC.jpg" /> 1.10에 기재된 = 1,013cm-1). (5) </li><li> 세척 된 건조 및 고무 샘플을 N, C 및 H를위한 EA를 수행하여 가교 변환을 결정한다. (5) </li><li> 쇼어 A 경도를, 영률, 파단 신도 1.12-14에 설명 된 것과 같은 방법으로 23 ℃로 설정 한 최대 인장 강도 및 압축을 결정한다. </li><li> 가위를 사용하여 작은 조각으로 절단하여이를 시험 후의 샘플을 다시 처리하고, 동일한 크기의 새로운 균질 샘플로 동일한 조건 하에서 이들을 압축 성형 (50mm ± 3). </li></ol><ol><li> 70 ° C에 내부 배치 믹서를 가열하고 50 rpm으로 회전 할 수 있습니다. 주 : 질소 가교 공정 나은 제어를 제공하여 챔버를 세척하여 초기 컨디셔닝 단계. </li><li> 70 % 곡선 인자 도달 균질 용융물을 수득 2 분 동안 혼합하여, 내부에 배치 믹서 ENB-EPDM (48 중량 %의 에틸렌, 5.5 중량 %의 ENB) 18.1 g 피드. </li><li> 퍼 옥사이드 디 (tert- 부틸 퍼 옥시 이소 프로필) 벤젠) 또는 80 % 순수한, 표준 세미 효율적인 황 가황 시스템의 1.88 PHR 1.25 PHR 피드 및 70 ° C에서 3 분간 고무와 함께 혼합한다. </li><li> 압축 형 175 ° C에서 30 분, 그것을 치료하는 100 바 뜨거운 언론에서 얻어진 화합물. </li><li> 쇼어 A 경도를, 영률, 파단 연신율 1.12-14에 설명 된 것과 같은 방법으로 설정 한 최대 인장 강도 압축을 결정한다. </li></ol> 4. C로스 링크 밀도 결정 <ol><li> 약 50 mg을 사용하여 위의 압축 성형, 가교 고무의 조각을 잘라. <ol><li> 정밀 (0 W) 20 mL 유리 바이알에 칭량하여 고무 샘플의 초기 중량을 결정한다. </li><li> 카린 15 ㎖에 현탁 고무를 담가. </li></ol></li><li> 무게가 더 이상 증가하지 않고, 평형 팽윤이 (약 3 일간)에 도달 할 때까지 고무의 데 카린 중에서 팽윤하자. </li><li> 조심스럽게 유리 병 밖으로 부어 샘플을 조심스럽게 압박하지 않고 표면에서 용매를 제거하기 위해 종이 티슈로 표면을 가볍게 두 드리. </li><li> (1 W) 새로운 샘플 바이알에 부어 고무 샘플을 단다. </li><li> 일정한 중량에 도달 할 때까지 80 ℃에서 진공 오븐에서 팽윤 된 샘플을 건조시키고 (W 2) 샘플의 건조 중량을 결정한다. </li><li> 2 / × 100 0 W % W의 겔 함량을 구하는 </li><li> 교차 -을 결정결합 밀도 ([XLD] 몰 / cm 3)에 플로리-Rehner 보낸 식 42, 43을 사용하여, [XLD] = (LN (1-V R) + V의 R + χV R (2)) / (2V S (0.5V의 R V S 용매 (카린의 몰 부피 -V R 1/3)) : 23 ° C에서 154 ㎖ / 몰), χ 상호 작용 매개 변수 (카린-EPDM : 0.121 + 0.278V R 44)과 V R 대한 860kg / m 3 인 밀도 (ρ) 2 / (2 W + (1 -W 2) ρ의 ∙ W EPM을-g-퓨란 / ρ 카린) W에서 확인할 수 있습니다 부어 샘플 고무의 체적 분율 각각 EPM-g-퓨란 및 896kg / 카린에 대한 m 3. </li></ol>

The author Martin van Duin is an employee of LANXESS Elastomers B.V. that produces EPM-g-MA rubbers used in this Article.

시판 EPM-g-MA 고무 열 가역적 가교 간단한 2 단계 접근했다. 말 레이트 고무 먼저 고무 백본에 푸란 그룹을 접목하는 FFA으로 수정되었습니다. 그 결과 대기 중 퓨란은 딜스 - 알더 디엔 등의 반응을 보여줍니다. 지방족 BM 푸란 두 부분 사이의 열 가역 다리 결과 가교제로서 사용 하였다. 두 반응은 적외선 분광법, 원소 분석에 따라 좋은 변환 (&gt; 80 %)에 성공했다. 가교는 팽윤 용해성 시험을 100 %의 겔...

유황 가황 과산화물 경화은 용융 재 않도록 불가역 화학 가교를 산출 고무 산업에서 주요 산업 가교 기술이다. 1, 방법 2 A &#39;크래들 크래들&#39;가교 고무 재활용은 재료가 필요하다는 고온에서 열가소성의 가공성 완전한 재활용을 갖는 반면, 서비스 조건에서 영구적 가교 고무와 유사한 동작합니다. 이러한 재활용을 달성하는 방법은 (미래의 산업 적용면에서 가장 가능한) 온도와 같은 외부 자극에 반응 가역적 가교와 고무 네트워크를 사용한다. 3-5 비교적 낮은 서비스에서 이러한 가교의 형성을 (일본어 이외의 가교 결합 화합물의 처리 온도와 유사) 고온에서 분해가 그들의 연구를 허용하는 동안의 온도는 고무의 기계적 동작에 필요한재료의 ecycling. 일부 특정 물질은 가역적으로 에스테르 교환 반응을 통해 냉동실 중축 합 반응 6을 통해 소위 가역 네트워크 토폴로지에 의해 소위 동적 공유 네트워크를 이용하여 가교 결합. 7-9 이러한 방법의 단점은 설계의 필요성이있을 수 있으며 이미 원하는 특성이 기존의 상업용 고무를 수정하기보다는 새로운 중합체를 합성. 기술 보온성 가역적하는 가교 고무는 열 활성화 된 디설파이드 재구성 통해 수소 결합, 이온 성 상호 작용 및 공유 결합을 포함한다. 10-13, 최근 열 가역 가교 딜스 - 알더 통해 (DA) 화학 물질이 개발되었다. 14 -21 다 화학 중합체의 광범위한 적용과 DA 반응은 비교적 빠른 반응 속도 및 온화한 반응 조건을 허용 특히 때문에, 대중적인 선택을 대표 할 수있다. 17, 22-24 토륨EIR 낮은 결합과 높은 디커플링 온도는 가역적 인 고분자 가교에 대한 퓨란 및 말레이 미드 훌륭한 후보자를합니다. 18 ~ 20, 25 ~ 28 본 연구의 목적은 산업 고무 제품 (도 1)를위한 열 가역적 가교 도구로서 DA 화학의 사용 방법을 제공하는 것이다. 5 우선, 에틸렌 등의 포화 탄화수소 탄성 중합체의 반응성 / 프로필렌 고무 (EPM)이 증가되어야한다. 이 작업을 용이하게 상업적으로 관련 예는 무수 말레인산 (MA)의 과산화수소 시작 자유 라디칼 이식이다. 둘째, 푸란 그룹이 펜던트 무수물로 푸르 푸릴 (FFA)을 삽입하여 이러한 말레 EPM 고무에 이식 할 수 있습니다 29-34 이미 드를 형성한다. (35) (36)는 마지막으로, 따라서 고무 백본에 부착 된 푸란 잔기이어서 전자 - 풍부 다이 엔과 같이 열 가역 DA 화학 반응에 참여할 수있다. (25) (37), 전자 포비스 말레이 미드 (BM)이 가교 반응에 적합한 친 디엔이다.도 19, 26, 38 <img alt="그림 1" src="/files/ftp_upload/54496/54496fig1.jpg" /> 그림 1. 반응식. 푸란 이식 (5에서 허가 재판) EPM-g-MA 고무의 비스 말레이 미드 가교. <a href="http://jove.unicartagenaproxy.elogim.com/files/ftp_upload/54496/54496fig1large.jpg" target="_blank">이 그림의 더 큰 버전을 보려면 여기를 클릭하십시오.</a>

<table><tbody><tr><td>ENB-EPDM</td><td>LANXESS Elastomers B.V.</td><td>Keltan 8550C</td><td></td></tr><tr><td>EPM-g-MA</td><td>LANXESS Elastomers B.V.</td><td>Keltan DE5005</td><td>Vacuum oven for one hour at 175&amp;nbsp;&amp;deg;C</td></tr><tr><td>furfurylamine</td><td>Sigma-Aldrich</td><td>F20009</td><td>Freshly distillated before use</td></tr><tr><td>di-dodecylamine</td><td>Sigma-Aldrich</td><td>36784</td><td></td></tr><tr><td>maleic anhydride</td><td>Sigma-Aldrich</td><td>M0357</td><td></td></tr><tr><td>octadecyl-1-(3,5-di-tert-butyl-4-hydroxyphenyl)propionate</td><td>Sigma-Aldrich</td><td>367079</td><td></td></tr><tr><td>bis(tert-butylperoxy-iso-propyl) benzene</td><td>Sigma-Aldrich</td><td>531685</td><td></td></tr><tr><td>tetrahydrofuran</td><td>Sigma-Aldrich</td><td>401757</td><td></td></tr><tr><td>decalin</td><td>Sigma-Aldrich</td><td>294772</td><td></td></tr><tr><td>acetone</td><td>Sigma-Aldrich</td><td>320110</td><td></td></tr></tbody></table>

the preparation and properties of thermo-reversibly cross-linked rubber via diels-alder chemistry

고무 제품의 가교 도구 딜스 알더 열 가역 화학 제를 사용하는 방법이 설명된다. 본 연구에서는 무수 말레 산으로 이식 상업 에틸렌 - 프로필렌 고무, 열 가역적으로 두 단계로 가교이다. 보류중인 무수물 부분은 먼저 고무 백본에 푸란 그룹을 접목하는 푸르 푸릴으로 수정됩니다. 이러한 펜던트 푸란 기는 다음되는 딜스 - 알더 반응을 통해 결합 비스 말레이 미드와 가교. 두 반응은 실험 조건의 넓은 범위에서 수행 될 수 있고, 용이하게 대량으로 적용될 수있다. 얻어진 딜스 - 알더 가교 고무의 재료 특성은 과산화물 경화 에틸렌 / 프로필렌 / 디엔 고무 (EPDM) 기준과 유사하다. 크로스 링크는 역 딜스 - 알더 반응을 통해 (&gt; 150 ° C) 고온에서 분해 및 저온에서의 열 어닐링 (50-70 °의 C)에 의해 개질 될 수있다. 시스템의 가역성은 재치를 증명했다H 적외선 분광법, 용해성 시험 및 기계적 성질. 재료의 재활용은 통상적으로 가교 결합 된 고무 불가능하다 유사한 기계적 특성을 표시하는 새로운 샘플로 성형 작은 부분 및 압축에 가교 샘플을 절단하여, 즉 실용적인 방법으로 도시 하였다.

EPM-g 푸란 및 가교 비스 말레이 미드로에 EPM-g-MA의 성공적인 변형 적외선 분광법 (FTIR) (도 2)를 푸리에 변환하여 나타낸다. EPM-g 푸란 생성물 퓨란 기의 존재는 CC 지방족 스트레칭 피크의 분할 (추론 될 수있다 <img alt="방정식" src="/files/ftp_upload/54496/54496eq_v-sCC.jpg" /> = 1,050cm-1)이 푸란 피크로 ( <img alt="방정식" src="/files/ftp_upload/54496/54496eq_v-asCOC.jpg" /> = 1,073cm ...

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The Preparation and Properties of Thermo-reversibly Cross-linked Rubber Via Diels-Alder Chemistry

A simple two-step approach involving rubber modification and cross-linking yields fully reworkable, elastic rubber products.

열 가역적 가교 고무 통해 딜스 - 알더 화학의 준비 및 등록

A method for using Diels Alder thermo-reversible chemistry as cross-linking tool for rubber products is demonstrated. In this work, a commercial ...

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A Facile and Efficient Approach for the Production of Reversible Disulfide Cross-linked Micelles

Nanomedicine is an emerging form of therapy that harnesses the unique properties of particles that are nanometers in scale for biomedical application. Improving drug delivery to maximize therapeutic outcomes and to reduce drug-associated side effects are some of the cornerstones of present-day nanomedicine. Nanoparticles in particular have found a wide application in cancer treatment. Nanoparticles that offer a high degree of flexibility in design, application, and production based on the tumor microenvironment are projected to be more effective with rapid translation into clinical practice. The polymeric micellar nano-carrier is a popular choice for drug delivery applications.
In this article, we describe a simple and effective protocol for synthesizing drug-loaded, disulfide cross-linked micelles based on the self-assembly of a well-defined amphiphilic linear-dendritic copolymer (telodendrimer, TD). TD is composed of polyethylene glycol (PEG) as the hydrophilic segment and a thiolated cholic acid cluster as the core-forming hydrophobic moiety attached stepwise to an amine-terminated PEG using solution-based peptide chemistry. Chemotherapy drugs, such as paclitaxel (PTX), can be loaded using a standard solvent evaporation method. The O2-mediated oxidation was previously utilized to form intra-micellar disulfide cross-links from free thiol groups on the TDs. However, the reaction was slow and not feasible for large-scale production. Recently, an H2O2-mediated oxidation method was explored as a more feasible and efficient approach, and it was 96 times faster than the previously reported method. Using this approach, 50 g of PTX-loaded, disulfide cross-linked nanoparticles have been successfully produced with narrow particle size distribution and high drug loading efficiency. The stability of the resulting micelle solution is analyzed using disrupting conditions such as co-incubation with a detergent, sodium dodecyl sulfate, with or without a reducing agent. The drug-loaded, disulfide cross-linked micelles demonstrated less hemolytic activity when compared to their non-cross-linked counterparts.

To deliver cancer drugs to tumor sites with high specificity and reduced side effects, new methods based on nanoparticles are required. Here, we describe disulfide cross-linked micelles that can be easily prepared by hydrogen peroxide-mediated oxidation and are able to dissociate efficiently under a reducing tumor environment to release payloads.

가역 디설파이드 가교 미셀 제조를위한 손쉬운 효율적인 접근법

Nanomedicine is an emerging form of therapy that harnesses the unique properties of particles that are nanometers in scale for biomedical application. ...

연구

생화학

Synthesis of Programmable Main-chain Liquid-crystalline Elastomers Using a Two-stage Thiol-acrylate Reaction

This study presents a novel two-stage thiol-acrylate Michael addition-photopolymerization (TAMAP) reaction to prepare main-chain liquid-crystalline elastomers (LCEs) with facile control over network structure and programming of an aligned monodomain. Tailored LCE networks were synthesized using routine mixing of commercially available starting materials and pouring monomer solutions into molds to cure. An initial polydomain LCE network is formed via a self-limiting thiol-acrylate Michael-addition reaction. Strain-to-failure and glass transition behavior were investigated as a function of crosslinking monomer, pentaerythritol tetrakis(3-mercaptopropionate) (PETMP). An example non-stoichiometric system of 15 mol% PETMP thiol groups and an excess of 15 mol% acrylate groups was used to demonstrate the robust nature of the material. The LCE formed an aligned and transparent monodomain when stretched, with a maximum failure strain over 600%. Stretched LCE samples were able to demonstrate both stress-driven thermal actuation when held under a constant bias stress or the shape-memory effect when stretched and unloaded. A permanently programmed monodomain was achieved via a second-stage photopolymerization reaction of the excess acrylate groups when the sample was in the stretched state. LCE samples were photo-cured and programmed at 100%, 200%, 300%, and 400% strain, with all samples demonstrating over 90% shape fixity when unloaded. The magnitude of total stress-free actuation increased from 35% to 115% with increased programming strain. Overall, the two-stage TAMAP methodology is presented as a powerful tool to prepare main-chain LCE systems and explore structure-property-performance relationships in these fascinating stimuli-sensitive materials.

A novel methodology is presented to synthesize and program main-chain liquid-crystalline elastomers using commercially available starting monomers. A wide range of thermomechanical properties was tailored by adjusting the amount of crosslinker, while the actuation performance was dependent on the amount of applied strain during programming.

이단 티올 레이트 반응을 이용하여 프로그래밍 주쇄 액정 엘라스토머의 합성

This study presents a novel two-stage thiol-acrylate Michael addition-photopolymerization (TAMAP) reaction to prepare main-chain liquid-crystalline ...

화학

Facile Synthesis of Worm-like Micelles by Visible Light Mediated Dispersion Polymerization Using Photoredox Catalyst

Presented herein is a protocol for the facile synthesis of worm-like micelles by visible light mediated dispersion polymerization. This approach begins with the synthesis of a hydrophilic poly(oligo(ethylene glycol) methyl ether methacrylate) (POEGMA) homopolymer using reversible addition-fragmentation chain-transfer (RAFT) polymerization. Under mild visible light irradiation (&#955; = 460 nm, 0.7 mW/cm2), this macro-chain transfer agent (macro-CTA) in the presence of a ruthenium based photoredox catalyst, Ru(bpy)3Cl2 can be chain extended with a second monomer to form a well-defined block copolymer in a process known as Photoinduced Electron Transfer RAFT (PET-RAFT). When PET-RAFT is used to chain extend POEGMA with benzyl methacrylate (BzMA) in ethanol (EtOH), polymeric nanoparticles with different morphologies are formed in situ according to a polymerization-induced self-assembly (PISA) mechanism. Self-assembly into nanoparticles presenting POEGMA chains at the corona and poly(benzyl methacrylate) (PBzMA) chains in the core occurs in situ due to the growing insolubility of the PBzMA block in ethanol. Interestingly, the formation of highly pure worm-like micelles can be readily monitored by observing the onset of a highly viscous gel in situ due to nanoparticle entanglements occurring during the polymerization. This process thereby allows for a more reproducible synthesis of worm-like micelles simply by monitoring the solution viscosity during the course of the polymerization. In addition, the light stimulus can be intermittently applied in an ON/OFF manner demonstrating temporal control over the nanoparticle morphology.

This article describes a process for producing polymeric self-assembled nanoparticles using visible light mediated dispersion polymerization. Using low energy visible light to control the polymerization allows for the reproducible formation of self-assembled worm-like micelles at high solids content.

Photoredox 촉매를 사용하여 가시 광선 중재 분산 중합에 의해 웜 형상 미셀 손쉬운 합성

Presented herein is a protocol for the facile synthesis of worm-like micelles by visible light mediated dispersion polymerization. This approach begins ...

Synthesis of Soft Polysiloxane-urea Elastomers for Intraocular Lens Application

This study discusses a synthesis route for soft polysiloxane-based urea (PSU) elastomers for their applications as accommodating intraocular lenses (a-IOLs). Aminopropyl-terminated polydimethylsiloxanes (PDMS) were previously prepared via the ring-chain equilibration of the cyclic siloxane octamethylcyclotetrasiloxane (D4) and 1,3-bis(3-aminopropyl)-tetramethyldisiloxane (APTMDS). Phenyl groups were introduced into the siloxane backbone via the copolymerization of D4 and 2,4,6,8-tetramethyl-2,4,6,8-tetraphenyl-cyclotetrasiloxane (D4Me,Ph). These polydimethyl-methyl-phenyl-siloxane-block copolymers were synthesized for increasing the refractive indices of polysiloxanes. For applications as an a-IOL, the refractive index of the polysiloxanes must be equivalent to that of a young human eye lens. The polysiloxane molecular weight is controlled by the ratio of the cyclic siloxane to the endblocker APTMDS. The transparency of the PSU elastomers is examined by the transmittance measurement of films between 200 and 750 nm, using a UV-Vis spectrophotometer. Transmittance values at 750 nm (upper end of the visible spectrum) are plotted against the PDMS molecular weight, and &#62; 90% of the transmittance is observed until a molecular weight of 18,000 g&#183;mol&#8722;1. Mechanical properties of the PSU elastomers are investigated using stress-strain tests on die-cut dog-bone-shaped specimens. For evaluating mechanical stability, mechanical hysteresis is measured by repeatedly stretching (10x) the specimens to 5% and 100% elongation. Hysteresis considerably decreases with the increase in the PDMS molecular weight. In vitro cytotoxicity of some selected PSU elastomers is evaluated using an MTS cell viability assay. The methods described herein permit the synthesis of a soft, transparent, and noncytotoxic PSU elastomer with a refractive index approximately equal to that of a young human eye lens.

This study describes synthetic routes for aminopropyl-terminated polydimethylsiloxanes and polydimethyl-methyl-phenyl-siloxane-block copolymers and for soft polysiloxane-based urea (PSU) elastomers. It presents the application of PSUs as accommodating an intraocular lens. An evaluation method for in vitro cytotoxicity is also described.

안 구내 렌즈 응용 프로그램에 대 한 부드러운 Polysiloxane-우 레 탄성 체의 합성

This study discusses a synthesis route for soft polysiloxane-based urea (PSU) elastomers for their applications as accommodating intraocular lenses ...

Synthesis of Terpolymers at Mild Temperatures Using Dynamic Sulfur Bonds in Poly(S-Divinylbenzene)

Elemental sulfur (S8) is a byproduct of the petroleum industry with millions of tons produced annually. Such abundant production and limited applications lead to sulfur as a cost-efficient reagent for polymer synthesis. Inverse vulcanization combines elemental sulfur with a variety of monomers to form functional polysulfides without the need for solvents. Short reaction times and straight forward synthetic methods have led to rapid expansion of inverse vulcanization. However, high reaction temperatures (&#62;160 &#176;C) limit the types of monomers that can be used. Here, the dynamic sulfur bonds in poly(S-divinylbenzene) are used to initiate polymerization at much lower temperatures. The S-S bonds in the prepolymer are less stable than S-S bonds in S8, allowing radical formation at 90 &#176;C rather than 159 &#176;C. A variety of allyl and vinyl ethers have been incorporated to form terpolymers. The resulting materials were characterized by 1H NMR, gel permeation chromatography, and differential scanning calorimetry, as well as examining changes in solubility. This method expands on the solvent-free, thiyl radical chemistry utilized by inverse vulcanization to create polysulfides at mild temperatures. This development broadens the range of monomers that can be incorporated thus expanding the accessible material properties and possible applications.

Synthesis of Terpolymers at Mild Temperatures Using Dynamic Sulfur Bonds in PolyS-Divinylbenzene

The goal of this protocol is to initiate polymerization using dynamic sulfur bonds in poly(S-divinylbenzene) at mild temperatures (90 &#176;C) without using solvents. Terpolymers are characterized by GPC, DSC and 1H NMR, and tested for changes in solubility.

폴 리 (에 스 디 비닐 벤젠)에 동적 유황 결합을 사용 하 여 온화한 온도에서 Terpolymers의 합성

Elemental sulfur (S8) is a byproduct of the petroleum industry with millions of tons produced annually. Such abundant production and limited applications ...

Three-dimensional Biomimetic Technology: Novel Biorubber Creates Defined Micro- and Macro-scale Architectures in Collagen Hydrogels

Tissue scaffolds play a crucial role in the tissue regeneration process. The ideal scaffold must fulfill several requirements such as having proper composition, targeted modulus, and well-defined architectural features. Biomaterials that recapitulate the intrinsic architecture of in vivo tissue are vital for studying diseases as well as to facilitate the regeneration of lost and malformed soft tissue. A novel biofabrication technique was developed which combines state of the art imaging, three-dimensional (3D) printing, and selective enzymatic activity to create a new generation of biomaterials for research and clinical application. The developed material, Bovine Serum Albumin rubber, is reaction injected into a mold that upholds specific geometrical features. This sacrificial material allows the adequate transfer of architectural features to a natural scaffold material. The prototype consists of a 3D collagen scaffold with 4 and 3 mm channels that represent a branched architecture. This paper emphasizes the use of this biofabrication technique for the generation of natural constructs. This protocol utilizes a computer-aided software (CAD) to manufacture a solid mold which will be reaction injected with BSA rubber followed by the enzymatic digestion of the rubber, leaving its architectural features within the scaffold material.

An innovative biofabrication technique was developed to engineer three-dimensional constructs that resemble the architectural features, components, and mechanical properties of in vivo tissue. This technique features a newly developed sacrificial material, BSA rubber, which transfers detailed spatial features, reproducing the in vivo architectures of a wide variety of tissues.

세 가지 차원 생체 모방 기술 ​​: 소설 Biorubber는 콜라겐 하이드로 겔에 마이크로 및 매크로 스케일 아키텍처를 정의 작성합니다

Tissue scaffolds play a crucial role in the tissue regeneration process. The ideal scaffold must fulfill several requirements such as having proper ...

생체공학

Evaluation of the Curing of Adhesive Systems by Rheological and Thermal Testing

The analysis of thermal processes associated to the curing of adhesives and the study of mechanical behavior once cured, provide key information to choose the best option for any specific application. The proposed methodology for the curing characterization, based on thermal analysis and rheology, is described through the comparison of three commercial adhesives. The experimental techniques used here are Thermogravimetric Analysis (TGA), Differential Scanning Calorimetry (DSC) and Rheology. TGA provides information about the thermal stability and filler content, DSC allows the evaluation of some thermal events associated to the cure reaction and to thermal changes of the cured material when subjected to temperature changes. Rheology complements the information of the thermal transformations from a mechanical point of view. Thus, the curing reaction can be tracked through the elastic modulus (mainly the storage modulus), the phase angle and the gap. In addition, it is also shown that although DSC is of no use to study the curing of moisture curable adhesives, it is a very convenient method to evaluate the low temperature glass transition of amorphous systems.

An experimental methodology based on thermal and rheological measurements is proposed to characterize the curing process of adhesives with to obtain useful information for industrial adhesive selection.

유변및 열테스트에 의한 접착제 시스템 경화 평가

The analysis of thermal processes associated to the curing of adhesives and the study of mechanical behavior once cured, provide key information to choose ...

공학

Fabricating Degradable Thermoresponsive Hydrogels on Multiple Length Scales via Reactive Extrusion, Microfluidics, Self-assembly, and Electrospinning

While various smart materials have been explored for a variety of biomedical applications (e.g., drug delivery, tissue engineering, bioimaging, etc.), their ultimate clinical use has been hampered by the lack of biologically-relevant degradation observed for most smart materials. This is particularly true for temperature-responsive hydrogels, which are almost uniformly based on polymers that are functionally non-degradable (e.g., poly(N-isopropylacrylamide) (PNIPAM) or poly(oligoethylene glycol methacrylate) (POEGMA)). As such, to effectively translate the potential of thermoresponsive hydrogels to the challenges of remote-controlled or metabolism-regulated drug delivery, cell scaffolds with tunable cell-material interactions, theranostic materials with the potential for both imaging and drug delivery, and other such applications, a method is required to render the hydrogels (if not fully degradable) at least capable of renal clearance following the required lifetime of the material. To that end, this protocol describes the preparation of hydrolytically-degradable hydrazone-crosslinked hydrogels on multiple length scales based on the reaction between hydrazide and aldehyde-functionalized PNIPAM or POEGMA oligomers with molecular weights below the renal filtration limit. Specifically, methods to fabricate degradable thermoresponsive bulk hydrogels (using a double barrel syringe technique), hydrogel particles (on both the microscale through the use of a microfluidics platform facilitating simultaneous mixing and emulsification of the precursor polymers and the nanoscale through the use of a thermally-driven self-assembly and cross-linking method), and hydrogel nanofibers (using a reactive electrospinning strategy) are described. In each case, hydrogels with temperature-responsive properties similar to those achieved via conventional free radical cross-linking processes can be achieved, but the hydrazone cross-linked network can be degraded over time to re-form the oligomeric precursor polymers and enable clearance. As such, we anticipate these methods (which may be generically applied to any synthetic water-soluble polymer, not just smart materials) will enable easier translation of synthetic smart materials to clinical applications.

Protocols are described for the fabrication of degradable thermoresponsive hydrogels based on hydrazone cross-linking of polymeric oligomers on the bulk scale, microscale, and nanoscale, the latter for preparation of both gel nanoparticles and nanofibers.

자기 조립, 분해 Thermoresponsive Hydrogels 반응 압출, 마이크로, 통해 여러 길이 가늠 자에를 조작 하 고 전기

While various smart materials have been explored for a variety of biomedical applications (e.g., drug delivery, tissue engineering, bioimaging, etc.), ...

Designed for Molecular Recycling: A Lignin-Derived Semi-aromatic Biobased Polymer

The development of chemically recyclable biopolymers offers opportunities within the pursuit of a circular economy. Chemically recyclable biopolymers make a positive effort to solve the issue of polymer materials in the disposal phase after the use phase. In this paper, the production of biobased semi-aromatic polyesters, which can be extracted entirely from biomass such as lignin, is described and visualized. The polymer poly-S described in this paper has thermal properties similar to certain commonly used plastics, such as PET. We developed a Green Knoevenagel reaction, which can efficiently produce monomers from aromatic aldehydes and malonic acid. This reaction has been proven to be scalable and has a remarkably low calculated E-factor. These polyesters with ligno-phytochemicals as a starting point show an efficient molecular recycling with minimal losses. The polyester poly(dihydrosinapinic acid) (poly-S) is presented as an example of these semi-aromatic polyesters, and the polymerization, depolymerization, and re-polymerization are described.

An example of a closed-loop approach towards a circular materials economy is described here. A whole sustainable cycle is presented where biobased semi-aromatic polyesters are designed by polymerization, depolymerization, and then re-polymerized with only slight changes in their yields or final properties.

분자 재활용을 위해 설계: 리닌 유래 반 방향족 생물 기반 폴리머

The development of chemically recyclable biopolymers offers opportunities within the pursuit of a circular economy. Chemically recyclable biopolymers make ...

Depolymerizable Olefinic Polymers Based on Fused-Ring Cyclooctene Monomers

The growing consumption of synthetic polymers and the accumulation of polymer waste have led to a pressing need for new routes to sustainable materials. Achieving a closed-loop polymer economy via chemical recycling to monomer (CRM) is one such promising route. Our group recently reported a new CRM system based on polymers prepared by ring-opening metathesis polymerization (ROMP) of trans-cyclobutane fused cyclooctene (tCBCO) monomers. This system offers several key advantages, including the ease of polymerization at ambient temperatures, quantitative depolymerization to monomers under mild conditions, and a broad range of functionalities and thermomechanical properties. Here, we outline detailed protocols for the preparation of tCBCO-based monomers and their corresponding polymers, including the preparation of elastic polymer networks and compression molding of linear thermoplastic polymers. We also outline the preparation of high ring strain E-alkene tCBCO monomers and their living polymerization. Finally, the procedures for the depolymerization of linear polymers and polymer networks are also demonstrated.

Here, we describe protocols for the preparation of trans-cyclobutane fused cyclooctenes (tCBCO),&#160;their polymerization to prepare depolymerizable olefinic polymers, and the depolymerization of these polymers under mild conditions. Additionally, protocols for the preparation of depolymerizable networks and compression molding of rigid linear plastics based on this system are described.

융합 고리 사이클로옥텐 단량체를 기반으로 하는 해중합 가능한 올레핀 폴리머

The growing consumption of synthetic polymers and the accumulation of polymer waste have led to a pressing need for new routes to sustainable materials. ...

열 가역적 가교 고무 통해 딜스 - 알더 화학의 준비 및 등록

요약

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가역 디설파이드 가교 미셀 제조를위한 손쉬운 효율적인 접근법

이단 티올 레이트 반응을 이용하여 프로그래밍 주쇄 액정 엘라스토머의 합성

Photoredox 촉매를 사용하여 가시 광선 중재 분산 중합에 의해 웜 형상 미셀 손쉬운 합성

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폴 리 (에 스 디 비닐 벤젠)에 동적 유황 결합을 사용 하 여 온화한 온도에서 Terpolymers의 합성

세 가지 차원 생체 모방 기술 : 소설 Biorubber는 콜라겐 하이드로 겔에 마이크로 및 매크로 스케일 아키텍처를 정의 작성합니다

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