The effects of the surface energy of casting mold on the surface properties of the hydrophilic PU/hydrophobic PS IPNs were investigated. The mixture of PU prepolymer and styrene monomer was simultaneously polymerized against the molds with different surface energies.
The surface properties of the hydrophilic PU/ hydrophobic PS IPN were characterized by using the contact angle measurement and ESCA. With decreasing the surface energy of the mold, the surface energy of PU/PS IPNs also decreased, and the composition of hydrophobic PS component increased. From AFM phase image observation, the domain size and area fraction of PS-rich phase increased with decreasing the surface energy of the molds.
In the blood compatibility test, the adhesion of platelets was reduced on the surface with optimum amphiphilic balance.
The percentage of the adhesion of ECs was increased on IPNs polymerized on the steel mold and the IPNs had the highest collagen adsorption.
본 연구에서는 캐스팅 몰드의 표면에너지가 친수성 PU/소수성 PS IPNs의 표면 물성에 미치는 영향을 고찰하였다. 또한 캐스팅 몰드를 다르게 하여 합성된 PU/PS IPNs의 표면에서 혈소판의 점착과 내피세포의 점착 거동을 연구하였다. 서로 다른 표면 에너지를 갖는 유리, 알루미늄, 스테인레스 스틸, 폴리프로필렌, 테프론으로 만든 몰드에 PU prepolymer와 스타이렌 단량체의 50:50 wt%혼합물을 캐스팅하고 동시중합으로 PU/PS IPNs을 합성하였다. 상대적이지만 유리가 친수성이 제일 크고 알루미늄, 스테인레스 스틸, 폴리프로필렌, 테프론의 순으로 소수성이 증가함을 문헌치와 접촉각 실험으로 확인하였다. 이렇게 만들어진 PU/PS IPNs의 표면 물성, 표면에너지, 표면 몰폴로지, 표면 원소 함량, 거칠기 등을 분석하였다. 몰드의 표면에너지가 감소함에 따라, 즉 소수성이 증가함에 따라 몰드와 접촉했던 PU/PS IPNs의 표면의 표면에너지 또한 감소하였다. 표면 원소 분석 결과로부터, 몰드의 소수성의 증가에 따라, 표면에서의 소수성 PS의 wt%가 증가하는 것을 확인하였다. AFM으로 얻은 표면 몰폴로지는 PS 분산상의 크기와 면적이 증가하는 것을 보여주었다. 이것은 소수성의 몰드에 혼합물이 접촉하였을 때, 몰드와 혼합물의 계면 에너지를 최소화하기 위해 PS 성분이 계면 쪽으로 이동하였기 때문이다. 이렇게 서로 다른 표면 에너지를 갖는 PU/PS IPNs의 표면에 혈소판 점착 실험을 하였다. 스테인레스 스틸 몰드에서 합성된 IPN(IPN(steel))의 표면은 PS 중량비가 52.7%로 친수성 성분과 소수성 성분이 균형을 이루어 분포하고 있었으며. 혈소판 점착이 다른 것에 비해 상당히 억제되었다. 혈관내피세포를 생분해되지 않는 고분자의 표면에 점착시키고 증식시키는, 세포-고분자 하이브리드 시스템에 대한 응용 가능성을 알아보고자 혈관내피세포 점착 실험을 하였다. 내피세포는 콜라겐 처리가 된 샘플의 표면에 점착하였고, 내피세포는 IPN(steel)과 IPN(PP)의 표면에 가장 많이 점착하였다. 샘플의 표면에너지가 콜라겐의 점착에 영향을 미치고 콜라겐이 내피세포의 점착을 유도하였다.
