하이드록시 그룹을 지닌 온도민감형 고분자들이 원자전이라디칼중합법(ATRP)과 클릭반응(click reaction)에 의해 합성되어졌다. 고분자들의 분자량과 분자량 분포도는 gel permeation chromatography(GPC)에 의하여 얻어졌고, 고분자들의 분자량은 잘 제어되었으며 분자량 분포도도 낮게 유지되었다. 클릭반응의 효율은 $^1H$ NMR spectroscopy에 의해 얻어졌으며, 높은 효율을 나타내었다. 고분자 사슬 곁가지의 아민 그룹의 종류와, 치환된 알코올 그룹의 종류에 따라 저임계 용액 온도(LCST)의 제어가 가능했다.
고분자 용액의 전기방사(electrospinning)는 수 nm ~ 수천 nm 크기 초극세 섬유의 제조가 가능하고 섬유의 생성과 동시에 3차원의 망상구조로 적층된 형태로 제조가 가능하다. 이는 섬유가 가늘어질수록 부피대비 표면적이 넓어질 뿐만 아니라 고분자 사슬이 갖고 있는 기능성 작용기의 상당수가 표면에 노출된다. 이는 작용기의 함량이 크게 증가하는 것을 의미하며, 직경이 굵은 섬유에서 찾아볼 수 없는 새로운 특성이 예측된다. 나노섬유 소재기술은 기존 범용 섬유소재의 성능 한계성을 극복하는 신기술 및 신소재 창출에 크게 기여할 것으로 기대되고 있다. (중략)
폴리에틸렌 나프탈레이트(PEN)는 열적 및 물리적 특성이 우수한 고분자로서 포장재료, 필름, tire cord 등으로 그 이용범위가 확대되고 있는 고분자이다[l]. 그러나 강직한 분자사슬을 가지고 있는 PEN은 고결정성과 소수성 둥으로 인해 흡습성, 제전성 및 염색성이 좋지 못하고 성형가공이 어려운 단점도 있다. 이미 동종계열인 PET의 경우 그러한 단점을 개선하고자 합성반응시 diol과 같은 제 3의 단량체를 사용하여 공축합하는 연구[2-3]가 시도된바 있으나 PEN의 경우 아직 이에 관한 연구보고가 없는 실정이다. (중략)
물량 및 촉매를 변화시키며 TEOS 용액에 대하여 점도를 측정하였다. 염기성 촉매 를 사용한 TEOS 용액은 구형 입자를 갖는 것으로 나타났다. 적은 초기 물량과 산성 촉매 를 사용한 TEOS 용액은 환원 점도의 실험결과로 미루어 선형의 고분자를 갖고 있는 것으 로 보인다. 반면 많은 물량과 산성폭매를 사용한 TEOS 용액은 많은 가지 사슬을 갖는 비 선형 입자를 형성하는 것으로 사료된다. 적은 물량의 산성촉매에서 생성하는 선형고분자 구 조느 삼중규소연쇄의 리본형태로 생각된다.
불포화 비닐 유도체의 다양한 반응성은 자유 라디칼의 사슬 중합반응을 거쳐 유도되어질 수 있으며, 열역학적으로 실행 가능한 고분자 중합을 수행할 수 있는 능력은 주어진 반응조건 항서 반응을 진행시킬 수 있는 적당한 속도에 의존한다. 따라서 반응이 일어날 수 있는 속도조건을 만들기 위해 중합 개시제와 촉진제가 주로 사용되고 있다. 빛의 흡수도는 Methyl Methacrylate(MMA)를 포함한 단지 몇 종류의 불포화 비닐 단량체들만이 가장 편리한 250nm~500nm 파장범위의 빛을 흡수할 수 있다고 알려져 있다. 또한 광학적, 전기적으로 독특한 성질을 가진 polysilanes은 세라믹의 전구물질, UV 광전저항, 광전도체 등으로 널리 사용되어 왔으며, hydrosilation 반응은 실리콘을 포함한 여러 가지 흥미로운 고분자를 만드는데 사용되고 있다 본 연구는 콘텍트렌즈 재료로 사용되는 고분자를 광 화학적 개시제의 작용을 통하여 공중합체와 단일 중합체로 합성하여 그 수율을 분석하였다. 그 결과 이러한 개시제들은 비닐 유도체들의 중하반응에서 경쟁적으로 또는 동시에 사슬 개시와 사슬 전이제로서 작용하고 있음을 보여 주었다.
본 연구에서는 콜레스테릭 액정상 유도를 위하여 아이소소바이드기를 가지고 있으며, 액정상 전이온도의 조절을 위하여 메틸렌기를 포함하고 있는 액정고분자들을 합성하였고, 합성된 액정고분자 내의 아이소소바이드기의 함량과 메틸렌기의 위치가 액정고분자의 물성에 미치는 영향이 조사되었다. 합성된 모든 고분자들 중, 주사슬에 메틸렌 유연격자를 가진 고분자(MnHI-x)가 곁사슬에 메틸렌 유연격자를 가진 고분자(SnBI-x)들보다 더 높은 용융전이온도와 열안정성을 나타내었다. 합성된 모든 고분자들은 양방성 액정상을 나타냈으며, 콜레스테릭 액정상 유도체로써 아이소소바이드 함량이 10몰%인 고분자는 네마틱상을, 20몰% 이상의 고분자들은 콜레스테릭 액정상 또는 카이랄 스멕틱상을 형성하였다. 이로써, 아이소소바이드기가 콜레스테릭 액정상 유도체로써의 역할을 하였음을 알 수 있다.
세팔 별모양 폴리스타이렌 (PS, $M_{w}$=2.80$\times$$10^{5}$ , 2.49$\times$$10^{6}$ g/mol)의 여러 종류의 사슬 크기를 t-decalin 용액의 온도 20~7$0^{\circ}C$ 사이에서 점성도법, 레이저 광산란법을 이용하여 측정하였다. 별모양 고분자들의 팽창이 만능성을 갖기 위하여서는 그들 자신의 교란되지 않은 회전 반경 $R_{G,Br,o}$이 포함된 (N/ $R_{G,Br,o}$$^{2}$)$^{3}$2/$ au$/$\tau$$_{C}$ 파라미터가 사용될 것으로 예측하였으나, 실험 결과는 오히려 선형 폴리스타이렌 고분자의 교란되지 않은 회전 반경이 사용된 (N/ $R_{G,Br,o}$$^{2}$)$^{3}$2/$\tau$/$\tau$$_{C}$ 파라미터가 보다 우수한 만능성을 보여 주었다. 이러한 이유는 가지 효과가 $\tau$/$\tau$$_{C}$(=[(Τ-Θ$_{Tc}$ )/Θ$_{Tc}$ ]/[(Θ$_{Tc}$ -Τ$_{c}$)/ $T_{c}$])부분에서 이미 반영되어 척도 상수 N/ $R_{G,O}$$^{2}$ 부분에서는 나타나지 않는 것으로 생각되어진다. 여기서 N은 고분자 사슬을 이루고 있는 단량체의 개수, Θ$_{Tc}$ 는 고분자의 분자량이 무한대일 때의 임계 용액 온도로써의 Θ 온도를 각각 의미한다.미한다.미한다.다.
이 논문에서는 vinylidene fluoride(VDF), trifluoroethylene(TrFE), chlorotrifluoroethylene(CTFE)을 사용하여 3성분계 고분자를 합성하였으며, 저온 개시제 di-tertiary-butylperoxide(DTBP)를 사용하여 현탁중합하였다. NMR, FT-IR을 통해 3성분계 고분자 사슬의 미세구조, 사슬형태의 변화에 대해 알 수 있었다. CTFE mol%가 증가할수록 $\beta$ 상태는 점차적으로 감소하고 $\gamma$ 상태는 증가하는 것을 알 수 있었다. DSC 분석결과, CTFE mol%가 증가할수록 상전이 온도($T_c$)는 상온으로 낮아지며 그 곡선은 점차 작아지고 넓게 퍼지는 현상을 확인하였다. 활성화 에너지는 Freeman-Carroll법에 의해 계산되었다.
Poly(acrylonitrile) (PAN) 부직포 분리막 상에 poly(ethylene oxide) (PEO), poly(vinyl alcohol) (PVA), potassium poly(acrylate) (PAAK)의 각 고분자와 6 M KOH로 조성된 전해질을 코팅하고 이를 활성탄 수퍼커패시터에 적용하여 고분자 종류에 따른 전기화학적 특성을 조사하였다. 특징적으로 PEO와 PVA는 그 고분자 사슬의 자체 구조로 인해 알칼리 전해액 성분 (KOH)과의 상호작용이 활성적이지 않은데 반하여, PAAK는 3 wt% 함량만으로도 주사슬 및 곁사슬에 분포하는 $COO^-K^+$ 이온쌍과 전해액 내 해리되어 있는 $K^+$ 및 $OH^-$ 이온들과의 상호작용이 활성적으로 진행되어 하이드로겔을 형성하며, 이것이 이온전도 및 수퍼커패시터의 전기화학적 특성에 큰 영향을 주었다. 결과적으로 PAAK-KOH 전해질/PAN 분리막으로 포함한 활성탄 수퍼커패시터가 가장 우수한 축전용량 ($100mVs^{-1}$에서 $46.8Fg^{-1}$)을 나타내었다.
계면간 상호작용이 약한 폴리(에틸 아크릴레이트-co-t-부틸 아크릴레이트) (PEB) 에멀션 고분자를 사용한 나노복합체 혼합용액에서는 pH변화에 따라 고분자 입자들과 실리카 나노입자들의 분포 형태가 결정되었다. 이러한 나노복합체는 실리카 입자의 응집이 심하였고 불규칙적인 분산성을 나타내었다. 메타아크릴옥시프로필트리메톡시실란 (MPS)를 사용하여 개질한 용액 중합 고분자나 실리카 나노입자를 사용한 나노복합체에서는 계면간 강한 상호작용으로 인하여 실리카 나노입자가 미세하게 분산되었고 코어-쉘 형태학적 특성을 나타냈다. 계면을 MPS로 개질한 나노복합체에서는 강한 수소 결합 상호작용이 존재하는 것을 적외선 분광계로 확인하였다. 강한 계면 상호작용을 갖는 나노복합체는 고분자 사슬의 유리 전이 온도가 증가하였고 ΔC$_{p}$ 는 감소하였으며 열분해 온도는 상승되었다.며 열분해 온도는 상승되었다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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