Copolymerization Kinetics of Dopamine Methacrylamide during PNIPAM Microgel Synthesis for Increased Adhesive Properties

甲基丙烯酰胺 单体 共聚物 动力学 高分子化学 聚合 胶粘剂 化学 化学动力学 化学工程 材料科学 丙烯酰胺 聚合物 有机化学 物理 图层(电子) 量子力学 工程类
作者
Sandra Forg,Alexandra Karbacher,Zhishuang Ye,Xuhong Guo,Regine von Klitzing
出处
期刊:Langmuir [American Chemical Society]
卷期号:38 (17): 5275-5285 被引量:11
标识
DOI:10.1021/acs.langmuir.1c02749
摘要

Combining stimuli-responsive properties of gels with adhesive properties of mussels is highly interesting for a large field of applications as, e.g., in life science. Therefore, the present paper focuses on the copolymerization of poly(N-isopropylacrylamide) (PNIPAM) microgels with dopamine methacrylamide (DMA). A detailed understanding of reaction kinetics is crucial to figure out an optimized synthesis strategy for tailoring microgels with adhesive properties. The present study addresses the influence of relevant synthesis parameters as the injection time of DMA during the microgel synthesis and the overall reaction time of the microgel. Reaction kinetics were studied by mass spectrometry of time samples taken during the microgel synthesis. This allowed us to determine the monomer consumption of NIPAM, the cross-linker N,N'-methylenebisacrylamide (BIS), and DMA. A second-order reaction kinetics was found for DMA incorporation. The amount of DMA incorporated in the resulting microgel was successfully determined by a combination of UV-vis and NMR spectroscopy to level off limitations of both methods. The dependence of the hydrodynamic radius on temperature was determined by DLS measurements for the microgels. While an early injection of DMA stops the PNIPAM polymerization due to scavenging, it greatly enhances the reaction speed of DMA. The faster reaction of DMA and the incomplete NIPAM and BIS conversion also compensate for shorter reaction times with respect to the incorporated amount of DMA. On the contrary, a later injection of DMA leads to a full NIPAM monomer and BIS cross-linker consumption. An overall reaction time of 60 min ensures the DMA incorporation. Longer reaction times lead to clumping. First adhesion tests show an increased adhesion of P(NIPAM-co-DMA) microgels compared to pure PNIPAM microgels, when mechanical stress is applied.
最长约 10秒,即可获得该文献文件

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
Bella完成签到 ,获得积分10
3秒前
么么完成签到,获得积分10
10秒前
w1完成签到 ,获得积分10
11秒前
积极慕晴完成签到,获得积分10
12秒前
suxian完成签到,获得积分10
14秒前
suxian发布了新的文献求助10
17秒前
旅行者N0501完成签到,获得积分10
18秒前
等待晓凡完成签到 ,获得积分10
19秒前
在九月完成签到 ,获得积分10
19秒前
炙热小土豆完成签到,获得积分10
19秒前
FCL完成签到,获得积分10
19秒前
敬之完成签到,获得积分10
24秒前
小屋完成签到,获得积分10
26秒前
班尼肥鸭完成签到 ,获得积分10
29秒前
假装超人会飞完成签到,获得积分10
29秒前
阳阳完成签到 ,获得积分10
30秒前
大模型应助WakinLEO采纳,获得30
31秒前
苹果梦蕊完成签到 ,获得积分10
36秒前
奋斗诗云完成签到 ,获得积分10
39秒前
su完成签到 ,获得积分10
41秒前
111完成签到 ,获得积分10
43秒前
鲤鱼安青完成签到 ,获得积分10
45秒前
闪闪代容完成签到 ,获得积分10
48秒前
鲲鹏完成签到 ,获得积分10
50秒前
NINI完成签到 ,获得积分10
51秒前
52秒前
神外王001完成签到 ,获得积分10
53秒前
尖椒干豆腐完成签到,获得积分10
56秒前
57秒前
采采完成签到,获得积分10
58秒前
WakinLEO发布了新的文献求助30
1分钟前
redamancy完成签到 ,获得积分10
1分钟前
horse完成签到,获得积分10
1分钟前
keyaner完成签到,获得积分10
1分钟前
sudeep完成签到,获得积分10
1分钟前
XCX完成签到 ,获得积分10
1分钟前
abc完成签到 ,获得积分0
1分钟前
盛意完成签到,获得积分10
1分钟前
世佳何完成签到,获得积分10
1分钟前
做生活的嚼嚼者完成签到 ,获得积分10
1分钟前
高分求助中
(应助此贴封号)【重要!!请各用户(尤其是新用户)详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
Essentials of Carbohydrate Chemistry and Biochemistry, 4th Edition 800
Organizational Behavior 510
Management and the Arts 510
Matrix Methods in Data Mining and Pattern Recognition Second Edition 510
CLSI VET01S-2024 Performance Standards for Antimicrobial Disk and Dilution Susceptibility Tests for Bacteria Isolated From Animals (7th Ed) 500
DIPPR Project 801 - Full Version 380
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 纳米技术 计算机科学 化学工程 工程类 有机化学 物理 复合材料 生物化学 内科学 细胞生物学 基因 遗传学 免疫学 冶金 光电子学 癌症研究
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 7765973
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 9309914
关于积分的说明 20313045
捐赠科研通 7350700
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3315010
关于科研通互助平台的介绍 2464494
邀请新用户注册赠送积分活动 2329570