A NOVEL POLYACRYLAMIDE-BASED HYDROGEL CROSSLINKED WITH CELLULOSE ACETATE AND PREPARED BY PRECIPITATION POLYMERIZATION

The synthesis of polyacrylamide-cellulose acetate hydrogels by precipitation polymerization in acetone solution is reported herein. These hydrogels exhibit smaller swelling ratios and larger compression moduli than homo polyacrylamide hydrogels. For cellulose acetate concentrations above 20 wt.%, hydrogels with N,N'-methylenebisacrylamide as a crosslinker exhibit swelling ratios and compression moduli similar to those of the hydrogels without the crosslinker. A possible explanation for this behavior is that cellulose acetate crosslinks polyacrylamide via free-radical reaction. The hydrogels obtained without the N,N'-methylenebisacrylamide crosslinker exhibit compression moduli up to 1.7 MPa, making them suitable for tissue engineering applications such as cartilage replacement.

Obtention of injectable platelets rich-fibrin (i-PRF) and its polymerization with bone graft: technical note

The use of autologous platelet concentrates, represent a promising and innovator tools in the medicine and dentistry today. The goal is to accelerate hard and soft tissue healing. Among them, the platelet-rich plasma (PRP) is the main alternative for use in liquid form (injectable). These injectable form ofplatelet concentrates are often used in regenerative procedures and demonstrate good results. The aim of this study is to present an alternative to these platelet concentrates using the platelet-rich fibrin in liquid form (injectable) and its use with particulated bone graft materials in the polymerized form.

Isolation of bovine plasma albumin by liquid chromatography and its polymerization for use in immunohematology

The aim of the method described here is to remove hemoglobin, the major contaminant in the bovine plasma obtained from slaughterhouses, by adding a mixture of 19% cold ethanol and 0.6% chloroform, followed by fibrinogen and globulin precipitation by the Cohn method and nonspecific hemagglutinin by thermocoagulation. The experimental volume of bovine plasma was 2,000 ml per batch. Final purification was performed by liquid chromatography using the ion-exchange gel DEAE-Sepharose FF. The bovine albumin thus obtained presented > or = 99% purity, a yield of 25.0 ± 1.2 g/l plasma and >71.5% recovery. N-acetyl-DL-tryptophan (0.04 mmol/g protein) and sodium caprylate (0.04 mmol/g protein) were used as stabilizers and the final concentration of albumin was adjusted to 22.0% (w/v), pH 7.2 to 7.3. Viral inactivation was performed by pasteurization for 10 h at 60°C. The bovine albumin for the hemagglutination tests used in immunohematology was submitted to chemical treatment with 0.06% (w/v) glutaraldehyde and 0.1% (w/v) formaldehyde at 37°C for 12 h to obtain polymerization. A change in molecular distribution was observed after this treatment, with average contents of 56.0% monomers, 23.6% dimers, 12.2% trimers and 8.2% polymers. The tests performed demonstrated that this polymerized albumin enhances the agglutination of Rho(D)-positive red cells by anti-Rho(D) serum, permitting and improving visualization of the results.

Novel M(II) beta-diketiminate complexes for the polymerization of lactide

Des ligands diketimines porteurs de substituants N-benzyl, N-9-anthrylmethyl et N-mesitylmethyl (nacnacBnH, nacnacAnH, and nacnacMesH) ont été synthétisés par condensation d’une amine et d’acétyl acétone ou son monoacétal d’éthylène glycol. La chlorination de la position 3 a été effectuée à l’aide de N-chlorosuccinimide conduisant à la formation des ligands ClnacnacBnH et ClnacnacAnH. Cette même position 3 a également été substituée par un groupement succinimide par lithiation du nacnacBnH, suivi de la réaction avec le N-chlorosuccinimide (3-succinimido-nacnacBnH). Les ligands N-aryl nacnacippH et nacnacNaphH (ipp = 2-isopropylphenyl, Naph = 1-naphthyl) ont été préparés selon les procédures reportées dans la littérature. La réaction de ces ligands avec Zn(TMSA)2 (TMSA = N(SiMe3)2) conduit à la formation des complexes nacnacAnZn(TMSA) et ClnacnacBnZn(TMSA). La protonation avec l’isopropanol permet l’obtention des complexes nacnacAnZnOiPr et ClnacnacBnZnOiPr. La réaction avec Mg(TMSA)2 permet quant à elle la formation des complexes nacnacAnMg(TMSA), nacnacMesMg(TMSA), ClnacnacBnMg(TMSA) et ClnacnacAnMg(TMSA). La protonation subséquente à l’aide du tert-butanol permet l’obtention du nacnacMesMgOtBu et du ClnacnacBnMgOtBu, alors que l’on observe uniquement une décomposition avec les ligands possédant des substituants N-anthrylmethyl. La réaction de ces diketimines avec Cu(OiPr)2 conduit aux dimères hétéroleptiques [nacnacBnCu(μ-OiPr)]2 et [3-Cl-nacnacBnCu(μ-OiPr)]2 lors de l’usage des ligands stériquement peu encombrés. Lors de l’utilisation de ligands plus encombrés, la stabilisation du complexe hétéroleptique par dimérisation n’est plus possible, conduisant, par un échange de ligand, à la formation des complexes homoleptiques Cu(nacnacipp)2 et Cu(nacnacNaph)2. Les complexes homoleptiques Cu(nacnacBn)2 et Cu(3-succinimido-nacnacBn)2 ont été obtenus à partir des ligands N-benzyl. Les ligands encore plus encombrés tels que nacnacAnH, nacnacMesH ou ceux comportant des substituants N-methylbenzyl ne présentent alors plus de réactivité avec le Cu(OiPr)2. La plupart des complexes ont été caractérisés par Diffraction des Rayons X. Les complexes homoleptiques ainsi que ceux de TMSA sont monomériques, alors que ceux formés à partir d’alkoxides se présentent sous forme de dimères à l’état solide. Tous les complexes d’alkoxides ainsi que les nacnacAnMg(TMSA)/BnOH et ClnacnacAnMg(TMSA)/BnOH présentent une réactivité modérée à haute en matière de polymérisation du rac-lactide (90% de conversion en 30 secondes à 3 heures). Le nacnacAnZnOiPr permet la synthèse d’un polymère hautement hétérotactique (Pr = 0.90) quand le ClnacnacBnMgOtBu/BnOH génère un polymère isotactique à -30°C (Pr = 0.43). Tous les autres catalyseurs produisent des polymères atactiques avec une légère tendance hétérotactique (Pr = 0.48 – 0.55). Les complexes hétéroleptiques [nacnacBnCu(μ-OiPr)]2 et [3-Cl-nacnacBnCu(μ-OiPr)]2 se révèlent être de très bons catalyseurs pour la polymérisation du rac-lactide présentant une conversion complète du monomère à température ambiante, en solution, en 0,5 à 5 minutes. Le [nacnacBnCu(μ-OiPr)]2 est actif en présence ou absence d’isopropanol, agissant comme agent de transfert de chaine à haute activité (k2 = 32 M–1•s–1) dans le dichlorométhane. Dans l’acétonitrile, le THF, le dichloromethane et le toluène, [nacnacBnCu(μ-OiPr)]2 conduit à une étroite polydispersité, possédant respectivement des kobs = 2.4(1), 5.3(5), 3.6-4.4 and 10(1) min–1. Aucune réaction parasite, telle qu’une trans-esterification, une épimerisation ou une décomposition du catalyseur, n’a été observée. Les complexes homoleptiques en présence d’alcool libre semblent présenter un équilibre avec une petite quantité de leurs équivalents hétéroleptiques, permettant une polymérisation complète, en moins de 60 min, à température ambiante. Tous les catalyseurs de cuivre présentent un haut contrôle de la polymérisation avec une polydispersité égale ou inférieure à 1.1. Les polymères obtenus sont essentiellement atactiques, avec une légère tendance à l’hétérotacticité à température ambiante et -17°C. Le [nacnacBnCu(μ-OiPr)]2 polymérise également la -butyrolactone (BL), l’-caprolactone (CL) et la -valerolactone (VL) avec des constantes respectivement égales à kobs = 3.0(1)•10–2, 1.2–2.7•10–2, et 0.11(1) min–1. Les homopolymères présentent une étroite polydispersité d’approximativement 1.1. Les polymérisations par addition séquentielle ont mis en évidence une trans-estérification (non observée dans les homopolymérisations) si BL ou CL sont introduits après un bloc lactide.

Synthesis of polyelectrolyte brushes on silica-based substrates through surface-initiated polymerization : brush characterization and responsiveness to variation in pH and ionic strength

Les brosses de polyélectrolytes font l’objet d’une attention particulière pour de nombreuses applications car elles présentent la capacité de changer de conformation et, par conséquent, de propriétés de surface en réponse aux conditions environnementales appliquées. Le contrôle des principaux paramètres de ces brosses telles que l'épaisseur, la composition et l'architecture macromoléculaire, est essentiel pour obtenir des polymères greffés bien définis. Ceci est possible avec la Polymérisation Radicalaire par Transfert d’Atomes - Initiée à partir de la Surface (PRTA-IS), qui permet la synthèse de brosses polymériques de manière contrôlée à partir d’une couche d'amorceurs immobilisés de manière covalente sur une surface. Le premier exemple d’une synthèse directe de brosses de poly(acide acrylique) (PAA) par polymérisation radicalaire dans l’eau a été démontré. Par greffage d’un marqueur fluorescent aux brosses de PAA et via l’utilisation de la microscopie de fluorescence par réflexion totale interne, le dégreffage du PAA en temps réel a pu être investigué. Des conditions environnementales de pH ≥ 9,5 en présence de sel, se sont avérées critiques pour la stabilité de la liaison substrat-amorceur, conduisant au dégreffage du polymère. Afin de protéger de l’hydrolyse cette liaison substrat-amorceur sensible et prévenir le dégreffage non souhaité du polymère, un espaceur hydrophobique de polystyrène (PS) a été inséré entre l'amorceur et le bloc de PAA stimuli-répondant. Les brosses de PS-PAA obtenues étaient stables pour des conditions extrêmes de pH et de force ionique. La réponse de ces brosses de copolymère bloc a été étudiée in situ par ellipsométrie, et le changement réversible de conformation collapsée à étirée, induit par les variations de pH a été démontré. De plus, des différences de conformation provenant des interactions du bloc de PAA avec des ions métalliques de valence variable ont été obtenues. Le copolymère bloc étudié semble donc prometteur pour la conception de matériaux répondant rapidement a divers stimuli. Par la suite, il a été démontré qu’un acide phosphonique pouvait être employé en tant qu’ amorceur PRTA-IS comme alternative aux organosilanes. Cet amorceur phosphonate a été greffé pour la première fois avec succès sur des substrats de silice et une PRTA-IS en milieux aqueux a permis la synthèse de brosses de PAA et de poly(sulfopropyl méthacrylate). La résistance accrue à l’hydrolyse de la liaison Sisubstrat-O- Pamorceur a été confirmée pour une large gamme de pH 7,5 à 10,5 et a permis l’étude des propriétés de friction des brosses de PAA sous différentes conditions expérimentales par mesure de forces de surface. Malgré la stabilité des brosses de PAA à haute charge appliquée, les études des propriétés de friction ne révèlent pas de changement significatif du coefficient de friction en fonction du pH et de la force ionique.

Lactide polymerization with iron alkoxide complexes

Les essais préliminaires pour préparer des alcoolates de fer à partir du bichlorure ou bibromure de fer (II), en les combinant avec des ligands de type diimino pyridine, ont engendré la formation de complexes homoleptiques et hétéroleptiques, dépendant des substituants sur les branches imines du ligand. Ces complexes homoleptiques octaédriques et paramagnétiques ont été étudiés par rapport à leurs propriétés spectroscopiques et cristallographiques. De plus, la synthèse des complexes de fer hétéroleptique a engendré de bons précurseurs penta-coordonnés pour les réactions de substitution de ligands avec des alcoolates de métaux alcalins, de manière à produire les dialcoolates de fer (II) désirés. Des techniques d’analyse telles que la spectroscopie UV-vis, l’analyse élémentaire, la spectrométrie de masse à haute résolution et la cristallographie aux rayons X ont été utilisées pour caractériser ces complexes de fer. L’activité catalytique de ces complexes de fer (II) a aussi été étudiée par rapport à la polymérisation du lactide; les dialcoolates convoités ont été générés in-situ en raison de la difficulté à produire et à isoler les dérivés alcoolates des complexes diimino pyridine de fer. Une étude approfondie a aussi été faite sur les réactions de polymérisation, surtout par rapport aux valeurs de conversion à l’échelle du temps, ainsi qu’à la tacticité des chaines de polymères obtenues. Ces analyses ont été effectuées par l’entremise de la spectroscopie de résonance magnétique nucléaire, de la chromatographie d’exclusion stérique, et de la spectrométrie de masse MALDI (désorption-ionisation laser assistée par matrice).

Characterization of low dielectric constant polyaniline thin film synthesized by ac plasma polymerization technique

Polyaniline thin films were prepared by ac plasma polymerization technique. Capacitance, dielectric loss, dielectric constant and ac conductivity of these films were investigated in the frequency range from 100 Hz to 1MHz and in the temperature range from 300 to 373 K. Capacitance and dielectric loss decreased with frequency and increased with temperature. This type of behaviour was found to be in good agreement with an existing model. The ac conductivity σ(ω) was found to vary as ωs with the index s 1. Annealing of polyaniline thin films in high vacuum at 373K for 1 h was found to reduce the dielectric loss. FTIR studies reveal that the aromatic ring is retained in the polyaniline thin films, which enhances the thermal stability of the polymer films

Large enhanced dielectric permittivity in polyaniline passivated core-shell nano magnetic iron oxide by plasma polymerization

Commercial samples of Magnetite with size ranging from 25–30nm were coated with polyaniline by using radio frequency plasma polymerization to achieve a core shell structure of magnetic nanoparticle (core)–Polyaniline (shell). High resolution transmission electron microscopy images confirm the core shell architecture of polyaniline coated iron oxide. The dielectric properties of the material were studied before and after plasma treatment. The polymer coated magnetite particles exhibited a large dielectric permittivity with respect to uncoated samples. The dielectric behavior was modeled using a Maxwell–Wagner capacitor model. A plausible mechanism for the enhancement of dielectric permittivity is proposed

Contact potential induced enhancement of magnetization in polyaniline coated nanomagnetic iron oxides by plasma polymerization

The present work derives motivation from the so called surface/interfacial magnetism in core shell structures and commercial samples of Fe3O4 and c Fe2O3 with sizes ranging from 20 to 30 nm were coated with polyaniline using plasma polymerization and studied. The High Resolution Transmission Electron Microscopy images indicate a core shell structure after polyaniline coating and exhibited an increase in saturation magnetization by 2 emu/g. For confirmation, plasma polymerization was performed on maghemite nanoparticles which also exhibited an increase in saturation magnetization. This enhanced magnetization is rather surprising and the reason is found to be an interfacial phenomenon resulting from a contact potential.

Plasma polymerization of C[subscript 4]F[subscript 8] thin film on high aspect ratio silicon molds

High aspect ratio polymeric micro-patterns are ubiquitous in many fields ranging from sensors, actuators, optics, fluidics and medical. Second generation PDMS molds are replicated against first generation silicon molds created by deep reactive ion etching. In order to ensure successful demolding, the silicon molds are coated with a thin layer of C[subscript 4]F[subscript 8] plasma polymer to reduce the adhesion force. Peel force and demolding status are used to determine if delamination is successful. Response surface method is employed to provide insights on how changes in coil power, passivating time and gas flow conditions affect plasma polymerization of C[subscript 4]F[subscript 8].

A novel approach to processing high-performance polymers that exploits entropically driven ring-opening polymerization

Blends of the poly(ether sulfone) derived from 4,4'-biphenol and 4,4'-dichlorodiphenylsulfone (Radel-R(TM)) with its homologous macrocyclic oligomers show greatly lowered melt viscosities relative to that of the parent polymer, potentially enabling more facile production and fabrication of fiber-reinforced composite materials. The macrocycles can then undergo entropically driven ring-opening polymerization in situ. The required blends can be obtained easily in one step, by carrying out polycondensations at concentrations lower than those usually used for polymer synthesis.

Synthesis of a catechol-based poly(ether ether ketone) ("o-PEEK") by classical step-growth polymerization and by entropically driven ring-opening polymerization of macrocyclic oligomers

An amorphous, catechol-based analogue of PEEK ("o-PEEK") has been prepared by a classical step-growth polymerization reaction between catechol and 4,4'-difluorobenzophenone and shown to be readily soluble in a range of organic solvents. Copolymers with p-PEEK have been investigated, including an amorphous 50: 50 composition and a semicrystalline though still organic-soluble material comprising 70% p-PEEK. o-PEEK has also been obtained by entropy-driven ring-opening polymerization of the macrocyclic oligomers (MCO's) formed by cyclo-condensation of catechol with 4,4'-difluorobenzophenone under pseudo-high-dilution conditions. The principal products of this latter reaction were the cyclic dimer 3a (20 wt %), cyclic trimer 3b (16%) cyclic tetramer 3c (14%), cyclic pentamer 3d (13%) and cyclic hexamer 3e (12%). Macrocycles 3a-c were isolated as pure compounds by gradient column chromatography, and the structures of the cyclic dimer 3a and cyclic tetramer 3c were analyzed by single-crystal X-ray diffraction. A mixture of MCO's, 3, of similar composition, was obtained by cyclodepolymerization of high molar mass o-PEEK in dilute soluion.

Ring-chain interconversion in high-performance polymer systems. 3. Cyclodepolymerization of poly(m-phenylene isophthalamide) (Nomex) and entropically driven ring-opening polymerization of the macrocyclic oligomers so produced

A homologous series of macrocyclic oligoamides has been prepared in high yield by reaction of isophthaloyl chloride with m-phenylenediamine under pseudo-high-dilution conditions. The products were characterized by infrared and H-1 NMR spectroscopies, matrix assisted laser desorption-ionization time-of-flight mass spectrometry, and gel permeation chromatography (GPC). A series of linear oligomers was prepared for comparison. The macrocycles ranged in size from the cyclic trimer up to at least the cyclic nonamer (90 ring atoms). The same homologous series of macrocyclic oligomers was prepared in high yield by the cyclodepolymerization of poly(m-phenylene isophthalamide) (Nomex). Cyclodepolymerization was best achieved by treating a 1% w/v solution of the polymer in dimethyl sulfoxide containing calcium chloride or lithium chloride with 3-4 mol % of sodium hydride or the sodium salt of benzanilide at 150 degreesC for 70 h. Treatment of a concentrated solution of the macrocyclic oligomers (25% w/v) with 4 mol % of sodium hydride or the sodium salt of benzanilide in a solution of lithium chloride in dimethyl sulfoxide at 170 degreesC for 6 h resulted in efficient entropically driven ring-opening polymerizations to give poly(m-phenylene isophthalamide), characterized by infrared and H-1 NMR spectroscopies and by GPC. The molecular weights obtained were comparable with those of the commercial polymer.