A polyurethane surface modifier: Contrasting amphiphilic and contraphilic surfaces driven by block and random soft blocks having trifluoroethoxymethyl and PEG side chains

Macromolecular Chemistry and Physics

Volumn 213, Issue 14, 2012, Pages 1415-1434

  Zhang, Wei ^a   Fujiwara, Tomoko ^a,c   Taşkent, Håmeyra ^a   Zheng, Ying ^a   Brunson, Kennard ^a   Gamble, Lara ^b   Wynne, Kenneth J ^a  

^a Virginia Commonwealth University   (United States)

^b University of Washington   (United States)

^c University of Memphis   (United States)

Author keywords

amphiphilic wetting; contraphilic wetting; copolyoxetanes; polyurethanes; surface modification

Indexed keywords

AFM IMAGING; AMPHIPHILICS; COPOLYOXETANES; FLUOROUS; MICRON SCALE; MODIFIED SURFACES; MORPHOLOGICAL MODEL; NANOAGGREGATES; NEAR-SURFACE; SIDE CHAIN LENGTHS; SIDE-CHAINS; SURFACE MODIFIERS; WETTING BEHAVIOR;

AGGLOMERATION; HYDROPHILICITY; HYDROPHOBICITY; SURFACE TREATMENT; WETTING;

POLYURETHANES;

EID: 84863938175     PISSN: 10221352     EISSN: 15213935     Source Type: Journal    
DOI: 10.1002/macp.201200075     Document Type: Article

References (87)

1. R. S. Ward, K. A. White, C. B. Hu, Prog. Biomed. Eng. 1984, 1, 181.
2. B. D. Ratner, S. C. Yoon, A. Kaul, R. Rahman, Control of polyurethane surface structure by synthesis and additives: Implications for blood interactions, in Polyurethanes in Biomedical Engineering II, (Eds:, H. Planck, I. Syre, M. Dauner, G. Egbers), Elsevier, New York 1986, p. 213.
3. Y. Tezuka, A. Fukushima, S. Matsui, K. Imai, J. Colloid Interface Sci. 1986, 114, 16.
4. S. D. Smith, J. M. DeSimone, H. Y. Huang, G. A. York, D. W. Dwight, G. L. Wilkes, J. E. McGrath, Macromolecules 1992, 25, 2575.
5. X. Chen, H. F. Lee, J. A. Gardella, Macromolecules 1993, 26, 4601.
6. X. Chen, J. A. Gardella, P. L. Kumler, Macromolecules 1992, 25, 6631.
7. T. Ho, K. J. Wynne, Polym. Adv. Technol. 1995, 6, 25.
8. D. Zhang, D. H. Gracias, R. Ward, M. Gauckler, Y. Tian, Y. R. Shen, G. A. Somorjai, J. Phys. Chem. B 1998, 102, 6225.
9. J. M. Wen, G. Somorjai, F. Lim, R. Ward, Macromolecules 1997, 30, 7206.
10. Z. Chen, R. Ward, Y. Tian, F. Malizia, D. H. Gracias, Y. R. Shen, G. A. Somorjai, J. Biomed. Mater. Res. 2002, 62, 254.
11. D. J. Wheatley, L. Raco, G. M. Bernacca, I. Sim, P. R. Belcher, J. S. Boyd, Eur. J. Cardio-thor. Sur. 2000, 17, 440.
12. S. Stafslien, J. Daniels, B. Mayo, D. Christianson, B. Chisholm, A. Ekin, D. Webster, G. Swain, Biofouling 2007, 23, 45.
13. C. H. Loh, R. Wang, L. Shi, A. G. Fane, J. Membr. Sci. 2010, 380, 114.
14. P. S. Yune, J. E. Kilduff, G. Belfort, J. Membr. Sci. 2010, 377, 159.
15. M. Viefhues, S. Manchanda, T. C. Chao, D. Anselmetti, J. Regtmeier, A. Ros, Anal. Bioanal. Chem. 2010, 401, 2113.
16. Y. J. Cho, H. S. Sundaram, C. J. Weinman, M. Y. Paik, M. D. Dimitriou, J. A. Finlay, M. E. Callow, J. A. Callow, E. J. Kramer, C. K. Ober, Macromolecules 2010, 44, 4783.
17. E. M. Benetti, C. Acikgoz, X. F. Sui, B. Vratzov, M. A. Hempenius, J. Huskens, G. J. Vancso, Adv. Funct. Mater. 2010, 21, 2088.
18. V. B. Damodaran, C. J. Fee, T. Ruckh, K. C. Popat, Langmuir 2010, 26, 7299.
19. US. 5637772 (1997), Aerojet General Corporation, invs.: A. A. Malik, R. P. Carlson.
20. US. 6037483 (2000), GenCorp, invs.: A. A. Malik, T. G. Archibald.
21. T. Ho, K. J. Wynne, A. A. Malik, Abstr. Pap. Am. Chem. Soc. 1995, 209, 319.
22. T. Ho, A. A. Malik, K. J. Wynne, T. J. McCarthy, K. H. Z. Zhuang, K. Baum, R. V. Honeychuck, Acs Symp. Ser. 1996, 624, 362.
23. Y. S. Kim, J. S. Lee, Q. Ji, J. E. McGrath, Polymer 2002, 43, 7161.
24. R. R. Thomas, D. F. Glaspey, D. C. DuBois, J. R. Kirchner, D. R. Anton, K. G. Lloyd, K. M. Stika, Langmuir 2000, 16, 6898.
25. D. Anton, Adv. Mater. 1998, 10, 1197.
26. Y. Katano, H. Tomono, T. Nakajima, Macromolecules 1994, 27, 2342.
27. K. Honda, M. Morita, O. Sakata, S. Sasaki, A. Takahara, Macromolecules 2010, 43, 454.
28. K. Harada, A. Koizumi, N. Saito, K. Inoue, T. Yoshinaga, C. Date, S. Fujii, N. Hachiya, I. Hirosawa, S. Koda, Y. Kusaka, K. Murata, K. Omae, S. Shimbo, K. Takenaka, T. Takeshita, H. Todoriki, Y. Wada, T. Watanabe, M. Ikeda, Chemosphere 2007, 66, 293.
29. B. O. Clarke, S. R. Smith, Environ. Int. 2010, 37, 226.
30. J. Guo, P. Resnick, K. Efimenko, J. Genzer, J. M. DeSimone, Ind. Eng. Chem. Res. 2008, 47, 502.
31. Y. Zheng, W. Zhang, M. Gupta, S. Kankanala, C. Marks, E. Carpenter, K. Carroll, K. J. Wynne, J. Polym. Sci. Pt. B-Polym. Phys. 2010, 48, 1022.
32. W. Ming, F. Melis, R. D. van de Grampel, L. van Ravenstein, M. Tian, R. van der Linde, Prog. Org. Coat. 2003, 48, 316.
33. W. Zhang, Y. Zheng, L. Orsini, A. Morelli, G. Galli, E. Chiellini, E. E. Carpenter, K. J. Wynne, Langmuir 2010, 26, 5848.
34. H. S. Sundaram, Y. J. Cho, M. D. Dimitriou, J. A. Finlay, G. Cone, S. Williams, D. Handlin, J. Gatto, M. E. Callow, J. A. Callow, E. J. Kramer, C. K. Obert, ACS Appl. Mater. Interfaces 2011, 3, 3366.
35. J. W. Bartels, C. Cheng, K. T. Powell, J. Q. Xu, K. L. Wooley, Macromol. Chem. Phys. 2007, 208, 1676.
36. S. Krishnan, N. Wang, C. K. Ober, J. A. Finlay, M. E. Callow, J. A. Callow, A. Hexemer, K. E. Sohn, E. J. Kramer, D. A. Fischer, Biomacromolecules 2006, 7, 1449.
37. J. A. Finlay, S. Krishnan, M. E. Callow, J. A. Callow, R. Dong, N. Asgill, K. Wong, E. J. Kramer, C. K. Ober, Langmuir 2008, 24, 503.
38. D. Park, C. J. Weinman, J. A. Finlay, B. R. Fletcher, M. Y. Paik, H. S. Sundaram, M. D. Dimitriou, K. E. Sohn, M. E. Callow, J. A. Callow, D. L. Handlin, C. L. Willis, D. A. Fischer, E. J. Kramer, C. K. Ober, Langmuir 2010, 26, 9772.
39. C. J. Weinman, J. A. Finlay, D. Park, M. Y. Paik, S. Krishnan, H. S. Sundaram, M. Dimitriou, K. E. Sohn, M. E. Callow, J. A. Callow, D. L. Handlin, C. L. Willis, E. J. Kramer, C. K. Ober, Langmuir 2009, 25, 12266.
40. S. Arifuzzaman, A. E. Ozcam, K. Efimenko, D. A. Fischer, J. Genzer, Biointerphases 2009, 4, FA33.
41. C. J. Weinman, N. Gunari, S. Krishnan, R. Dong, M. Y. Paik, K. E. Sohn, G. C. Walker, E. J. Kramer, D. A. Fischer, C. K. Ober, Soft Matter 2010, 6, 3237.
42. X. Tang, N. Han, D. Zhou, Adv. Mater. Res. 2010, 87-88, 36.
43. J. D. Andrade, L. M. Smith, D. E. Gregonis, Surface and Interfacial Aspects of Biomedical Polymers, Plenum Press, New York 1985, p. 272.
44. J. D. Andrade, K. G. Tingey, Langmuir 1991, 7, 2471.
45. T. G. Grasel, S. L. Cooper, Biomaterials 1986, 7, 315.
46. B. D. Ratner, S. L. Cooper, D. G. Castner, T. G. Grasel, J. Biomed. Mater. Res. 1990, 24, 605.
47. J. T. Garrett, J. Runt, J. S. Lin, Macromolecules 2000, 33, 6353.
48. J. T. Garrett, C. A. Siedlecki, J. Runt, Macromolecules 2001, 34, 7066.
49. U. Makal, L. Wood, D. E. Ohman, K. J. Wynne, Biomaterials 2006, 27, 1316.
50. P. Kurt, L. Wood, D. E. Ohman, K. J. Wynne, Langmuir 2007, 23, 4719.
51. U. Makal, T. Fujiwara, R. S. Cooke, K. J. Wynne, Langmuir 2005, 21, 10749.
52. U. Makal, K. J. Wynne, Langmuir 2005, 21, 3742.
53. U. Makal, N. Uslu, K. J. Wynne, Langmuir 2007, 23, 209.
54. K. J. Wynne, U. Makal, P. Kurt, L. Gamble, Langmuir 2007, 23, 10573.
55. K. G. Tingey, J. D. Andrade, Langmuir 1991, 7, 2471.
56. C. Jalbert, J. T. Koberstein, A. Hariharan, S. K. Kumar, Macromolecules 1997, 30, 4481.
57. Y. W. Tang, J. P. Santerre, R. S. Labow, D. G. Taylor, J. App. Polym. Sci. 1996, 62, 1133.
58. M. J. Ernsting, R. S. Labow, J. P. Santerre, J. Biomater. Sci., Polym. Ed. 2003, 14, 1411.
59. T. Fujiwara, K. J. Wynne, Macromolecules 2004, 37, 8491.
60. L. van Ravenstein, W. Ming, R. D. van de Grampel, R. van der Linde, G. de With, T. Loontjens, P. C. Thune, J. W. Niemantsverdriet, Macromolecules 2004, 37, 408.
61. N. M. K. Lamba, K. A. Woodhouse, S. L. Cooper, Polyurethanes in Biomedical Applications, CRC Press, Boca Raton, FL 1998, p. 15.
62. T. Fujiwara, U. Makal, K. J. Wynne, Macromolecules 2003, 36, 9383.
63. U. Makal, J. Uilk, P. Kurt, R. S. Cooke, K. J. Wynne, Polymer 2005, 46, 2522.
64. P. Kurt, L. J. Gamble, K. J. Wynne, Langmuir 2008, 24, 5816.
65. M. Bucquoye, E. J. Goethals, Eur. Polym. J. 1978, 14, 323.
66. J. M. Uilk, A. E. Mera, R. B. Fox, K. J. Wynne, Macromolecules 2003, 36, 3689.
67. Z. K. Hu, L. Chen, D. E. Betts, A. Pandya, M. A. Hillmyer, J. M. DeSimone, J. Am. Chem. Soc. 2008, 130, 14244.
68. K. Park, W. H. Lim, E. A. Ko, H. S. Lee, J. Polym. Sci. Pt. B-Polym. Phys. 2011, 49, 890.
69. D. J. Lyman, J. Heller, M. Barlow, Makromol. Chem. 1965, 84, 64.
70. L. H. Sperling, in Appl. Polym. Sci., (Eds.:, C Craver, C., Carraher Jr.,), Elsevier Science, New York 2000, p. 343.
71. R. Y. F. Liu, Y. Jin, A. Hiltner, E. Baer, Macromol. Rapid Commun. 2003, 24, 943.
72. J. Ma, J. W. Bartels, Z. Li, K. Zhang, C. Cheng, K. L. Wooley, Aust. J. Chem. 2010, 63, 1159.
73. W. Zhang, D. Henke, D. Presnall, S. Chakrabarty, C. Wang, K. J. Wynne, Macromol. Chem. Phys. 2012, in press.
74. S. N. Magonov, D. H. Reneker, Annu. Rev. Mater. Sci. 1997, 27, 175.
75. G. Haugstad, R. R. Jones, Ultramicroscopy 1999, 76, 77.
76. C. Su, L. Huang, K. Kjoller, Ultramicroscopy 2004, 100, 233.
77. V. V. Prokhorov, S. A. Saunin, Appl. Phys. Lett. 2007, 91, 023122.
78. C. H. Lei, K. Ouzineb, O. Dupont, J. L. Keddie, J. Colloid Interface Sci. 2007, 307, 56.
79. I. Marabotti, A. Morelli, L. M. Orsini, E. Martinelli, G. Galli, E. Chiellini, E. M. Lien, M. E. Pettitt, M. E. Callow, J. A. Callow, S. L. Conlan, R. J. Mutton, A. S. Clare, A. Kocijan, C. Donik, M. Jenko, Biofouling 2009, 25, 481.
80. M. J. Mackel, S. Sanchez, J. A. Kornfield, Langmuir 2007, 23, 3.
81. M. L. Gupta, K. Brunson, A. Chakravorty, P. Kurt, J. C. Alvarez, F. Luna-Vera, K. J. Wynne, Langmuir 2010, 26, 9032.
82. R. S. McLean, B. B. Sauer, Macromolecules 1997, 30, 8314.
83. A. Vaidya, M. K. Chaudhury, J. Colloid Interface Sci. 2002, 249, 235.
84. K. K. S. Hwang, S. B. Lin, S. Y. Tasy, S. L. Cooper, Polymer 1984, 25, 947.
85. D. K. Lee, H. B. Tsai, J. Appl. Polym. Sci. 2000, 75, 167.
86. S. L. Cooper, R. W. Seymour, Macromolecules 1973, 6, 48.
87. M. L. Gupta, K. Brunson, A. Chakravorty, P. Kurt, J. C. Alvarez, F. Luna-Vera, K. J. Wynne, PMSE Prepr. 2010, 103, 440.