Modification of surfaces with adsorption of amphiphilic polymers

Julkaisun otsikon käännös: Pintaominaisuuksien muokkaaminen amfifiilisten polymeerien adsorptiolla

Katri Kontturi

    Tutkimustuotos: Doctoral ThesisCollection of Articles

    Abstrakti

    Tässä työssä tutkittiin amfifiilisten polymeerien adsorptiota ja hyödyntämistä tasomaisten pintojen muokkauksessa. Aihetta lähestyttiin tarkastelemalla systemaattisesti monien erityyppisten polymeerien adsorptiota ja adsorption vaikutuksia erilaisten tarkoin tunnettujen mallipintojen ominaisuuksiin. Tutkitut polymeerit olivat kationisen tärkkelyksen johdannaisia sekä erilaisia liukoisuudeltaan vaihtelevia varattuja ja neutraaleja synteettisiä lohkorakenteisia amfifiilisiä polymeerejä. Käsiteltävistä pinnoista keskeisessä roolissa olivat selluloosapohjaiset ohutkalvot, ja tutkimusta täydennettiin muilla tunnetuilla hydrofiilisilla ja hydrofobisilla mallipinnoilla. Riippumatta amfifiilisen polyelektrolyytin molekyylirakenteesta, molekyylin korkea hydrofobointiaste ja tai riittävä elektrostaattisen repulsion varjostaminen lisäämällä polymeeriliuokseen yksinkertaista elektrolyyttiä kasvattivat merkittävästi anionisille pinnoille adsorboituvan polymeerikerroksen paksuutta. Hydrofobiset pinnat pyrkivät minimoimaan rajapintansa veden kanssa, mistä johtuen erilaiset polymeerit adsorboituivat vesiliuoksesta hydrofobisille pinnoille riippumatta siitä, oliko polymeerin ja pinnan välillä affiniteettia. Vaikka amfifiilisten polyelektrolyyttien hydrofobointiaste vaikutti adsorboituvan polymeerikerroksen peittävyyteen, ei täysin peittävää kerrosta hydrofobiselle pinnalle yleensä muodostunut. Selluloosan amfifiilinen luonne tuli esiin systeemeissä, joissa adsorptio ei ollut voimakkaiden elektrostaattisten vuorovaikutusten ajamaa. Hydrofobisesti päätemodifioitu polyeteeniglykoli pystyi kiinnittymään amfifiiliseen selluloosapintaan vähemmän rajoitetussa konformaatiossa kuin puhtaasti hydrofiiliseen tai hydrofobiseen pintaan, minkä vuoksi verkkomaisen kerrosrakenteen muodostuminen selluloosapinnalle oli mahdollista. Elektrostaattisten voimien vallitessa selluloosa erottui muista käytetyistä anionisista mallipinnoista (piidioksidi ja kiille) varaustiheytensä ja huokoisuutensa vuoksi. Regeneroidun selluloosan matalan varauksen vuoksi korkeasti varatut polymeerit eivät voineet adsorboitua pinnalle ojentuneeseen konformaatioon. Toisaalta adsorboituvat molekyylit tunkeutuivat huokoisten selluloosafilmien sisään. Kationisten (amfifiilisten) molekyylien adsorptio vaikutti voimakkaasti selluloosapohjaisten materiaalien pinnan kastuvuuteen ja turpoamiseen. Voimakkaasti hydrofobisten veteen liukenemattomien misellien muodostama paksu ja karhea kerros vähensi pinnan hydrofiilisyytta tehokkaimmin. Misellien hydrofobointiteho kasvoi voimakkaasti, kun adsorboitunutta kerrosta hehkutettiin misellin ytimen lasiutumislämpötilan yläpuolella.
    Julkaisun otsikon käännösPintaominaisuuksien muokkaaminen amfifiilisten polymeerien adsorptiolla
    AlkuperäiskieliEnglanti
    PätevyysTohtorintutkinto
    Myöntävä instituutio
    • Aalto-yliopisto
    Valvoja/neuvonantaja
    • Laine, Janne, Vastuuprofessori
    • Laine, Janne, Ohjaaja
    Kustantaja
    Painoksen ISBN978-952-60-5442-1
    Sähköinen ISBN978-952-60-5443-8
    TilaJulkaistu - 2013
    OKM-julkaisutyyppiG5 Tohtorinväitöskirja (artikkeli)

    Tutkimusalat

    • polymeeriadsorptio
    • amfifiiliset polymeerit
    • polyelektrolyytit
    • pinnan muokkaaminen
    • mallipinnat
    • selluloosa

    Sormenjälki

    Sukella tutkimusaiheisiin 'Pintaominaisuuksien muokkaaminen amfifiilisten polymeerien adsorptiolla'. Ne muodostavat yhdessä ainutlaatuisen sormenjäljen.

    Siteeraa tätä