Furan containing diketopyrrolopyrrole copolymers : synthesis, characterization, organic field effect transistor performance and photovoltaic properties

In this work, we report design, synthesis and characterization of solution processable low band gap polymer semiconductors, poly{3,6-difuran-2-yl-2,5-di(2- octyldodecyl)-pyrrolo[3,4-c]pyrrole-1,4-dione-alt-phenylene} (PDPP-FPF), poly{3,6-difuran-2-yl-2,5-di(2-octyldodecyl)-pyrrolo[3,4-c]pyrrole-1, 4-dione-alt-naphthalene} (PDPP-FNF) and poly{3,6-difuran-2-yl-2,5-di(2- octyldodecyl)-pyrrolo[3,4-c]pyrrole-1,4-dione-alt-anthracene} (PDPP-FAF) using the furan-containing 3,6-di(furan-2-yl)pyrrolo[3,4-c]pyrrole-1,4(2H,5H)-dione (DBF) building block. As DBF acts as an acceptor moiety, a series of donor-acceptor (D-A) copolymers can be generated when it is attached alternatively with phenylene, naphthalene or anthracene donor comonomer blocks. Optical and electrochemical characterization of thin films of these polymers reveals band gaps in the range of 1.55-1.64 eV. These polymers exhibit excellent hole mobility when used as the active layer in organic thin-film transistor (OTFT) devices. Among the series, the highest hole mobility of 0.11 cm 2 V -1 s -1 is achieved in bottom gate and top-contact OTFT devices using PDPP-FNF. When these polymers are used as a donor and [70]PCBM as the acceptor in organic photovoltaic (OPV) devices, power conversion efficiencies (PCE) of 2.5 and 2.6% are obtained for PDPP-FAF and PDPP-FNF polymers, respectively. Such mobility values in OTFTs and performance in OPV make furan-containing DBF a very promising block for designing new polymer semiconductors for a wide range of organic electronic applications.

Isoindigo dye incorporated copolymers with naphthalene and anthracene: promising materials for stable organic field effect transistors

In this paper, we report the design and synthesis of isoindigo based low band gap polymer semiconductors, poly{N,N′-(2-octyldodecyl)-isoindigo-alt- naphthalene} (PISD-NAP) and poly{N,N′-(2-octyldodecyl)-isoindigo-alt- anthracene} (PISD-ANT). A series of donor-acceptor (D-A) copolymers can be prepared where donor and acceptor conjugated blocks can be attached alternately using organometallic coupling. In these polymers, an isoindigo dye acceptor moiety has been attached alternately with naphthalene and anthracene donor comonomer blocks by Suzuki coupling. PISD-NAP and PISD-ANT exhibit excellent solution processibility and good film-forming properties. Gel permeation chromatography exhibits a higher molecular mass with lower polydispersity. UV-vis-NIR absorption of these polymers exhibits a wide absorption band ranging from 300 nm to 800 nm, indicating the low band gap nature of the polymers. Optical band gaps calculated from the solid state absorption cutoff value for PISD-NAP and PISD-ANT are around 1.80 eV and 1.75 eV, respectively. Highest occupied molecular orbital (HOMO) values calculated respectively for PISD-NAP and PISD-ANT thin films on glass substrate by photoelectron spectroscopy in air (PESA) are 5.66 eV and 5.53 eV, indicative of the good stability of these materials in organic electronic device applications. These polymers exhibit p-channel charge transport characteristics when used as the active semiconductor in organic thin-film transistor (OTFT) devices in ambient conditions. The highest hole mobility of 0.013 cm2 V-1 s-1 is achieved in top contact and bottom-gate OTFT devices for PISD-ANT, whereas polymer PISD-NAP exhibited a hole mobility of 0.004 cm2 V -1 s-1. When these polymer semiconductors were used as a donor and PC71BM as an acceptor in OPV devices, the highest power conversion efficiency (PCE) of 1.13% is obtained for the PISD-ANT polymer.

Facile, Efficient Copolymerization of Ethylene with Bicyclic, Non-Conjugated Dienes by Titanium Complexes Bearing Bis(beta-Enaminoketonato) Ligands

Copolymerizations of ethylene with 5-vinyl-2-norbornene or 5-ethylidene-2-norbornene under the action of various titanium complexes bearing bis(beta-enaminoketonato) chelate ligands of the type, [(RN)-N-1=C(R-2)CH=C(R-3)O](2)TiCl2 (1, R-1=Ph, R-2=CF3, R-3=Ph; 2, R-1=C6H4F-p, R-2=CF3, R-3=Ph; 3, R-1=Ph, R-2=CF3, R-3=t-Bu; 4, R-1=C6H4F-p, R-2=CF3, R-3=t-Bu; 5, R-1=Ph, R-2=CH3, R-3=CF3; 6, R-1=C6H4F-p, R-2=CH3 R-3=CF3), have been shown to occur with the regioselective insertion of the endocyclic double bond of the monomer into the copolymer chain, leaving the exocyclic vinyl double bond as a pendant unsaturation. The ligand modification strongly affects the copolymerization behaviour. High catalytic activities and efficient co-monomer incorporation can be easily obtained by optimizing the catalyst structures and polymerization conditions.

Rapid protein identification using monolithic enzymatic microreactor and LC-ESI-MS/MS

A monolithic enzymatic microreactor was prepared in a fused-silica capillary by in situ polymerization of acrylamide, glycidyl methacrylate (GMA) and ethylene dimethacrylate (EDMA) in the presence of a binary porogenic mixture of dodecanol and cyclohexanol, followed by ammonia solution treatment, glutaraldehyde activation and trypsin modification. The choice of acrylamide as co-monomer was found useful to improve the efficiency of trypsin modification, thus, to increase the enzyme activity. The optimized microreactor offered very low back pressure, enabling the fast digestion of proteins flowing through the reactor. The performance of the monolithic microreactor was demonstrated with the digestion of cytochrome c at high flow rate. The digests were then characterized by CE and HPLC-MS/MS with the sequence coverage of 57.7%. The digestion efficiency was found over 230 times as high as that of the conventional method. in addition, for the first time, protein digestion carried out in a mixture of water and ACN was compared with the conventional aqueous reaction using MS/MS detection, and the former solution was found more compatible and more efficient for protein digestion.

Colloidal microgel in removal of water from biodiesel

A series of poly(N-isopropylacrylamide) [pNIPAM]-based homo-polymer and co-polymer microgel particles were prepared by surfactant-free emulsion polymerisation. The co-monomers were acrylic acid. 4-vinylpyridine. butyl acrylate, 4-vinylbiphenyl and vinyl laurate. Co-monomers were added at a concentration of 10% (w/w) relative to the base monomer pNIPAM for the preparation of each co-polymer microgel. The co-monomers chosen vary by their organic chain length, polarity and pH sensitivity, as these should influence how the particles behave in aqueous and non-aqueous solvents. The effect of adding different types of co-monomer into the microgel structure was investigated with respect to their dispersibility in different solvents. These microgel particles have shown useful application in the removal of water from biodiesel prepared from rape seed. Karl Fischer experiments showed that microgel particles can be used to reduce the water content in biodiesel to an acceptable level for incorporation into internal combustion engines. (C) 2008 Elsevier B.V. All rights reserved.

Evaluation of water properties in HEA–HEMA hydrogels swollen in aqueous-PEG solutions using thermoanalytical techniques

Hydrogels are polymeric materials used in many pharmaceutical and biomedical applications due to their ability to form 3D hydrophilic polymeric networks, which can absorb large amounts of water. In the present work, polyethylene glycols (PEG) were introduced into the hydrogel liquid phase in order to improve the mechanical properties of hydrogels composed of 2-hydroxyethylacrylate and 2-hydroxyethylmethacrylate (HEA–HEMA) synthesized with different co-monomer compositions and equilibrated in water or in 20 % water–PEG 400 and 600 solutions. The thermoanalytical techniques [differential scanning calorimetry (DSC) and thermogravimetry (TG)] were used to evaluate the amount and properties of free and bound water in HEA–HEMA hydrogels. The internal structure and the mechanical properties of hydrogels were studied using scanning electron microscopy and friability assay. TG “loss-on-drying” experiments were applied to study the water-retention properties of hydrogels, whereas the combination of TG and DSC allowed estimating the total amount of freezable and non-freezing water in hydrogels. The results show that the addition of viscous co-solvent (PEG) to the liquid medium results in significant improvement of the mechanical properties of HEA–HEMA hydrogels and also slightly retards the water loss from the hydrogels. A redistribution of free and bound water in the hydrogels equilibrated in mixed solutions containing 20 vol% of PEGs takes place.

Preparação e caracterização de nanocompósitos de Fe@SiO2, Fe@Fe3O4 e Fe3O4@PNIPAM

Pós-graduação em Química - IQ

Einfluss verschiedener nanopartikulärer Systeme auf die zelluläre Aufnahme und Zytotoxizität

Die vorliegende Dissertation untersucht Nanopartikel und Nanokapseln aus verschiedenen Materialien mit verschiedenen Modifikationen für einen zielgerichteten Medikamententransport (Drug Targeting). Obwohl bisher zahlreiche Nanopartikel und -kapseln synthetisiert wurden, besteht nach wie vor hinsichtlich der zellulären Verträglichkeit, Biokompatibilität und Aufnahme kein allumfassendes Verständnis. Mit Hilfe der in dieser Arbeit vorgestellten Untersuchungen und Ergebnissen soll ein Beitrag zur Schließung dieser Lücke geleistet werden.rnIm Rahmen der vorliegenden Dissertation wurde der Einfluss der Herstellungsmaterialien PS, PLLA, PMMA, Biomakromoleküle (BSA, DNA), ggf. stabilisiert durch HPMA-LMA-Copolymere und neu-synthetisierte Surfmere, der Formmodifikationen Streckung und Kristallisierung, der Oberflächenmodifikationen mittels verschiedener Tenside und PEG auf die zelluläre Aufnahme und Verträglichkeit hin untersucht.rnZusammenfassend lässt sich die Aussage treffen, dass zahlreiche Materialien zur Herstellung von Trägersystemen geeignet sind und sich als biokompatibel und nicht-zytotoxisch erwiesen haben, sich jedoch stark hinsichtlich der Aufnahmeeffizienz in verschiedene Zelllinien unterscheiden. rnIm ersten Abschnitt (Kapitel 5.1) wurden in der ersten und zweiten Untersuchung auf allgemeine Parameter, die die Aufnahme von Nanopartikeln beeinflussen, eingegangen. Hier wurde der Einfluss des Alters von PLLA-Partikeln auf die zelluläre Aufnahme und Toxizität untersucht. Es konnte gezeigt werden, dass mit zunehmender Materialalterung die zelluläre Aufnahme abnimmt. Eine Zytotoxizität konnte nicht gezeigt werden.rnWeiterhin wurde der Einfluss des FCS-Gehalts des Zell-Mediums auf die zelluläre Aufnahme von PMMA-Partikeln untersucht. Es konnte gezeigt werden, dass mit einer steigenden FCS-Konzentration eine Abnahme der zellulären Aufnahme von PMMA-Partikeln einhergeht. Die höchste zelluläre Aufnahme konnte bei einem FCS-Gehalt des Zellmediums von 0,05% verzeichnet werden. rnIm zweiten Abschnitt (Kapitel 5.2) wurde die Stabilisierung von Nanopartikeln mittels neusynthetisierter Tenside und deren Einfluss auf die Zelle-Nanopartikel-Interaktionen untersucht. Dazu wurde zum einen die Oberflächenfunktionalisierung von Nanopartikeln mit Hilfe neu-synthetisierter „Surfmere“ und deren Einfluss auf die zelluläre Aufnahme und Toxizität untersucht. Die hergestellten Surfmere bewirken gleichzeitig eine Stabilisierung und Funktionalisierung der Nanopartikeloberfläche mit Phosphonatgruppen. Hier wurden kovalente „Surfmer“ stabilisierte Nanopartikel mit Tensid- (SDP) stabilisierten Nanopartikeln verglichen. Zudem wurden dialysierte Nanopartikel mit nicht-dialysierten verglichen. Bezüglich der zellulären Aufnahme konnte für die mittels Dialyse gereinigten Nanopartikel eine gute Aufnahme ohne Unterschiede zwischen den kovalent und nicht-kovalent Phosphonat-funktionalisierten Partikeln beobachtet werden. Die ungereinigten, SDP-stabilisierte, nicht-kovalent gebundene Nanopartikel zeigten hingegen eine bis zu 30% stärkere Aufnahme in die HeLa-Zellen und hMSCs.rnWeiterhin der Einsatz von mit HPMA-LMA-Copolymeren stabilisierte Polystyrol- und PLLA-Partikel, die den Einsatz von Tensiden während des Miniemulsionsprozesses überflüssig machen, untersucht. Auch hier konnte keine Zytotoxizität nachgewiesen werden. Die Aufnahme in HeLa-Zellen scheint mehr von der Größe der Nanopartikel als vom verwendeten Material und in hMSCs mehr von den Oberflächeneigenschaften der Nanopartikel abzuhängen.rnIm dritten Abschnitt (Kapitel 5.3) wird auf die Möglichkeit der Formmodifikation von Polystyrol-Partikeln und deren Einfluss auf die Nanopartikel-Zelle-Interaktionen eingegangen. Es geht dabei um die Aufnahme und Zytotoxizität von verstreckten (elongierten) Polystyrol-Partikeln im Vergleich zu sphärischen Nanopartikeln, sowie die Aufnahme und Zytotoxizität von kristallinen Polystyrol-Partikeln in verschiedene Zelllinien. Bei den verstreckten Partikeln nimmt die Aufnahme-Effizienz in HeLa-Zellen und hMSCs mit zunehmender Verstreckung ab. Eine Zytotoxizität konnte für keinen der erwähnten Nanopartikel nachgewiesen werden. Bei den Polystyrol-Partikeln unterschiedlicher Taktizität zeigen die kristallierten Polystyrol-Partikel eine geringfügig besser Aufnahme-Rate als die nicht-kristallierten Polystyrol-Partikel. Dabei zeigen die nach dem Herstellungsprozess mittels der Lösemittelverdampfungstechnik der wässrigen Phase entnommenen Partikel eine bessere Aufnahme als die nach der Verdampfung des Chloroforms verfügbaren Partikel. Insgesamt konnte jedoch für alle Polystyrol-Partikel trotz der unterschiedlichen Taktizitäten nach der Aufnahme in HeLa-Zellen und hMSCs mittels Durchflusszytometrie hohe Fluoreszenz-Intensitäten verzeichnet werden. Setzt man hohe Fluoreszenz-Intensitäten bei in Zellen aufgenommenen Partikeln mit guten Aufnahmeraten gleich, sind die hier dargestellten Aufnahmeraten als sehr gut zu bezeichnen. rnAuf Nanosysteme mit einer reduzierten zellulären Aufnahme wird im letzten Abschnitt (Kapitel 5.4) eingegangen. Dabei wird zum einen die unterschiedliche Oberflächenmodifikation von Polystyrol-Partikeln mit dem Co-Monomer PEG-MA und den Tensiden SDS und Lutensol AT50 untersucht. Von PEG-MA wurden zudem verschiedene Molekulargewichte (Mn=300 g•mol-1 und Mn=2080 g•mol-1) und verschiedene Konzentrationen (1,5%, 5%, 10%) eingesetzt. Ein Teil der Partikel wurde mit SDS und der andere Teil mit Lutensol AT50 hergestellt. In einem weiteren Schritt wurde das jeweilig gegenteilige Tensid (statt SDS Lutensol AT50 und umgekehrt) eingesetzt, um zu überprüfen, ob sich der zuvor beobachtete Effekt umkehren lässt. Anschließend wurde ein erst mit SDS stabilisierter Nanopartikel (BR01) mit verschiedenen Lutensol AT50-Anteilen (5%, 10%, 25%, 50%, 100%) redispergiert. Die effizienteste Aufnahme zeigte der unmodifizierte, mit SDS stabilisierte Nanopartikel BR01, die niedrigste der ebenfalls unmodifizierte, mit Lutensol AT50 stabilisierte Nanopartikel BR02. Eine steigende Konzentration des PEG-MA Mn=300 g•mol-1 hemmt die Aufnahme von mit SDS stabilisierten Partikeln konstant. Für PEG-MA Mn=2080 g•mol-1 konnte hingegen kein Einfluss nachgewiesen werden. Für die mit Lutensol AT50 stabilisierten Partikel konnte kein Einfluss von PEG-MA nachgewiesen werden. Daraus resultiert, dass der Einsatz von physikalisch adsorbiertem Lutensol AT50 die zelluläre Aufnahme effektiver hemmt als der Einsatz von kovalent gebundenem PEG-MA unterschiedlicher Kettenlänge.rnDer Einsatz von mit Biomakromolekülen hergestellten Nanokapseln, die mit zwei verschiedenen Tensiden (SDS und Lutensol AT50) stabilisiert wurden, wurde im Weiteren näher untersucht. Bei den mit SDS stabilisierten Kapseln erwiesen sich die mit ssDNA hergestellten Kapseln BN-54 und BN-55 als leicht toxisch für die HeLa-Zellen. Dagegen sind alle eingesetzten, mit Lutensol AT50 redispergierten Nanokapseln sowohl für HeLa-Zellen als auch für hMSCs zytotoxisch. Hier ist die toxische Wirkung auf das nicht-ionische Tensid Lutensol AT50 zurückzuführen. Eine zelluläre Aufnahme konnte für keine mit Biomakromolekülen hergestellten Nanokapsel nachgewiesen werden.rnDen Abschluss der Untersuchungen bildet die vergleichende Analyse der in dieser Arbeit mit dem Fluoreszenzfarbstoff PMI versehenen Partikeln hinsichtlich deren Aufnahme in HeLa-Zellen und hMSCs und deren zytotoxische Auswirkungen. In der vergleichenden Analyse werden die zuvor vorgestellten Ergebnisse für PMI-Partikeln nochmal im Kontext betrachtet. Dabei erwies sich sowohl für die HeLa-Zellen als auch für die hMSCs, dass die meisten Partikel eine geringe bis keine zelluläre Aufnahme zeigen. Eine gute Aufnahme konnte nur für wenige Nanopartikel (vor allem für die kristallinen Nanopartikel) verzeichnet werden. Eine Korrelation zwischen der Aufnahmeeffizienz und der Zytotoxizität konnte nicht nachgewiesen werden. rn

Synthesis and characterization of dual-functionalized core-shell fluorescent microspheres for bioconjugation and cellular delivery

The efficient transport of micron-sized beads into cells, via a non-endocytosis mediated mechanism, has only recently been described. As such there is considerable scope for optimization and exploitation of this procedure to enable imaging and sensing applications to be realized. Herein, we report the design, synthesis and characterization of fluorescent microsphere-based cellular delivery agents that can also carry biological cargoes. These core-shell polymer microspheres possess two distinct chemical environments; the core is hydrophobic and can be labeled with fluorescent dye, to permit visual tracking of the microsphere during and after cellular delivery, whilst the outer shell renders the external surfaces of the microspheres hydrophilic, thus facilitating both bioconjugation and cellular compatibility. Cross-linked core particles were prepared in a dispersion polymerization reaction employing styrene, divinylbenzene and a thiol-functionalized co-monomer. These core particles were then shelled in a seeded emulsion polymerization reaction, employing styrene, divinylbenzene and methacrylic acid, to generate orthogonally functionalized core-shell microspheres which were internally labeled via the core thiol moieties through reaction with a thiol reactive dye (DY630-maleimide). Following internal labeling, bioconjugation of green fluorescent protein (GFP) to their carboxyl-functionalized surfaces was successfully accomplished using standard coupling protocols. The resultant dual-labeled microspheres were visualized by both of the fully resolvable fluorescence emissions of their cores (DY630) and shells (GFP). In vitro cellular uptake of these microspheres by HeLa cells was demonstrated conventionally by fluorescence-based flow cytometry, whilst MTT assays demonstrated that 92% of HeLa cells remained viable after uptake. Due to their size and surface functionalities, these far-red-labeled microspheres are ideal candidates for in vitro, cellular delivery of proteins, as described in the accompanying paper.

Reactive processing of polymers:effect of in situ compatibilisation on characteristics of blends of polyethylene terephthalate and ethylene-propylene rubber

Ethylene-propylene rubber (EPR) functionalised with glycidyl methacrylate (GMA) (f-EPR) during melt processing in the presence of a co-monomer, such as trimethylolpropane triacrylate (Tris), was used to promote compatibilisation in blends of polyethylene terephthalate (PET) and f-EPR, and their characteristics were compared with those of PET/f-EPR reactive blends in which the f-EPR was functionalised with GMA via a conventional free radical melt reaction (in the absence of a co-monomer). Binary blends of PETand f-EPR (with two types of f-EPR prepared either in presence or absence of the co-monomer) with various compositions (80/20, 60/40 and 50/50 w/w%) were prepared in an internal mixer. The blends were evaluated by their rheology (from changes in torque during melt processing and blending reflecting melt viscosity, and their melt flow rate), morphology scanning electron microscopy (SEM), dynamic mechanical properties (DMA), Fourier transform infrared (FTIR) analysis, and solubility (Molau) test. The reactive blends (PET/f-EPR) showed a marked increase in their melt viscosities in comparison with the corresponding physical (PET/EPR) blends (higher torque during melt blending), the extent of which depended on the amount of homopolymerised GMA (poly-GMA) present and the level of GMA grafting in the f-EPR. This increase was accounted for by, most probably, the occurrence of a reaction between the epoxy groups of GMA and the hydroxyl/carboxyl end groups of PET. Morphological examination by SEM showed a large improvement of phase dispersion, indicating reduced interfacial tension and compatibilisation, in both reactive blends, but with the Tris-GMA-based blends showing an even finer morphology (these blends are characterised by absence of poly-GMA and presence of higher level of grafted GMA in its f-EPR component by comparison to the conventional GMA-based blends). Examination of the DMA for the reactive blends at different compositions showed that in both cases there was a smaller separation between the glass transition temperatures compared to their position in the corresponding physical blends, which pointed to some interaction or chemical reaction between f-EPR and PET. The DMA results also showed that the shifts in the Tgs of the Tris-GMA-based blends were slightly higher than for the conventional GMA-blends. However, the overall tendency of the Tgs to approach each other in each case was found not to be significantly different (e.g. in a 60/40 ratio the former blend shifted by up to 4.5 °C in each direction whereas in the latter blend the shifts were about 3 °C). These results would suggest that in these blends the SEM and DMA analyses are probing uncorrelatable morphological details. The evidence for the formation of in situ graft copolymer between the f-EPR and PET during reactive blending was clearly illustrated from analysis by FTIR of the separated phases from the Tris-GMA-based reactive blends, and the positive Molau test pointed out to graft copolymerisation in the interface. A mechanism for the formation of the interfacial reaction during the reactive blending process is proposed.

Sulfonated poly(arylene-co-naphthalimide)s synthesized by copolymerization of primarily sulfonated monomer and fluorinated naphthalimide dichlorides as novel polymers for proton exchange membranes

A novel sulfonated aromatic dichloride monomer was successfully prepared by the reaction of 2, 5-dichlorobenzophenone with fuming sulfuric acid. Copolymerization of this monomer in the form of sodium salt (1) with N-(4-chloro-2-trifluoromethylphenyl)-5-chloro-1,8-naphthalimide (2) or bis(N-(4-chloro-2-trifluoromethylphenyl)1,4,5,8-naphthalimide (3) generated two series of novel poly(arylene-co-naphthalimide) s I-x and II-x where x represents the content of the sulfonated monomer. The synthesized copolymers with the -SO3H group in the side chains possessed high molecular weights revealed by their high viscosity and the formation of tough and flexible membranes. The copolymers exhibited excellent stability toward water and oxidation due to the introduction of the hydrophobic CF3 groups. The sulfonated copolyimides that incorporated with 1,8-naphthalimide (I-x) exhibited better hydrolytic and oxidative stabilities than those with 1,4,5,8-naphthalimide. Copolymer I-50 membrane endured for more than 83 h in Fenton's reagent at room temperature. The mechanical properties of I-50 membrane kept almost unchanged after immersing membrane in boiling water for 196 h. The proton conductivities of copolymer films increased with increasing IEC and temperature, reaching values above 6.8 x 10(-1) S/cm at 80 degrees C.

Sulfonated poly(arylene-co-imide)s as water stable proton exchange membrane materials for fuel cells

A novel sulfonated poly(arylene-co-imide)s were synthesized by Ni(0) catalytic copolymerization of sodium 3-(2,5-dichlorobenzoyl)benzenesulfonate and naphthalimide dichloride monomer. The synthesized copolymers with the - SO3H group on the side-chain of polymers possessed high molecular weights revealed by their high viscosity and the formation of tough and flexible membranes. Because of the introduction of electron donating phenoxy groups into naphthalimide moieties, the hydrolysis of the imide rings was depressed. The resulting copolymers exhibited excellent water stability. The copolymer membranes display no apparently change in appearance, flexibility, and toughness after a soaking treatment in pressurized water at 140 degrees C for 250 h.

Preparation of a blocked isocyanate compound and its grafting onto styrene-b-(ethylene-co-1-butene)-b-styrene triblock copolymer

The epsilon-caprolactam was used to block the isocyanate group to enhance the storage stability of allyl (3-isocyanate-4-tolyl) carbamate. The spectra of FTIR and NMR showed that blocked allyl (3-isocyanate-4-tolyl) carbamate (BTAI) possesses two chemical functions, an 1-olefin double bond and a blocked isocyanate group. The FTIR spectrum showed BTAI could regenerate isocyanate group at elevated temperature. DSC and TG/DTA indicated the minimal dissociation temperature was about 135 degrees C and the maximal dissociation rate appeared at 226 degrees C. Then the styrene-b-(ethylene-co-1-butene)-b-styrene triblock copolymer (SEBS) was functionalized by BTAI via melt free radical grafting. The effect of temperature, monomer and initiator concentrations on the grafting degree and grafting efficiency was evaluated. The highest grafting degree was obtained at 200 degrees C. The grafting degree and grafting efficiency increased with the enhanced concentration of BTAI or initiator.