고흡수성 고분자는 이온성기를 가진 수용성 고분자에 부분적인 가교결합을 도입하여 일반적으로 카르복실기 이온 (-COO-)등과 같은 친수성기를 다량으로 지닌 3차원 망상구조를 지니는 수용성 고분자이다[1]. 여지껏 물을 흡수하는 목적으로 사용된 흡수소재는 면, pulp, sponge 등이 일반적으로 알려져 있다. 이들은 모세관 현상에 의해 물을 흡수하는 것으로 알려져 있으며, 이들 흡수 재료의 흡수능력은 자기 무게의 수백 배로부터 천 배까지의 물도 흡수하며 외압하에서도 잘 탈수되지 않는 고기능성 고분자이며 그 원리는 다음과 같다. (중략)
폴리비닐알코올(poly(vinyl alcohol)) (PVA)은 수용성 고분자로써 필름 뿐만 아니라 생체의료용 소재와 산업용 소재로 많이 사용되고 있다. PVA는 폴리아세트산비닐과 같은 비닐에스테르계열 고분자를 비누화시켜 제조되는 히드록시기 함유 선형 결정성 고분자로서 이로부터 형성시킨 섬유나 필름은 높은 인장강도, 인장탄성률, 내마모성, 내용제성 및 내유성을 갖고 다른 고분자들에 비하여 월등히 우수한 내알칼리성과 산소 차단성을 보인다. (중략)
폴리비닐알코올 (poly(vinyl alcohol), PVA)는 분해되어 대부분의 성분이 물과 이산화탄소로 전환되는 가장 이상적인 환경친화성 고분자이다. PVA만의 특유한 반응인 비누화 과정에 의해 가지가 모두 제거되기 때문에 화학적인 방법에 의해 완벽한 선형고분자를 얻는 것이 가능하다. PVA는 측쇄에 존재하는 히드록시기의 강력한 수소결합 때문에 우수한 반응성 및 결합성을 보유한 유기 고분자로서, 수용성 뿐 아니라 다양한 소재와 상용성이 있는 것으로 알려져 있다(1-4). (중략)
호스트 분자로서 환형 폴리옥시에틸렌을 사용한 inclusion 화합물을 이용하여 수용액상에서 피롤의 화학적 중합을 수행하였다. 이와 같은 합성 전략은 수용액상에서 화학적 산화방법에 의해 견고한 방향족 고분자의 사슬을 성장시킬 수 있는 가능성을 나타내며, 수용성 올리고 또는 폴리피롤을 손쉽게 얻을 수 있는 방법을 제시하고 있다. 본 연구에서는 부분적으로 고분자 주사슬에 환형 폴리옥시에틸렌을 함유한 수용성 폴리피롤을 얻었으며, NMR, IR, UV 및 MALDI-TOF MS 분석 등을 통하여 그 구조를 확인하였다.
기존의 기체분리 방법과 비교해 볼때 막분리법은 에너지 효율이 높으며 기체를 연속적으로 분리할 수 있다는 장점을 갖고있다. 그러나 막분리법으로 기체를 분리할 경우 기체분리에 사용되는 고분자막은 고온에 약하기 때문에 상용 기체분리막을 제조하는데 사용되는 고분자의 종류는 매우 제한되어 있다. 이러한 기존의 고분자 막이 갖는 물성을 개선하기 위한 방법으로 고분자를 블렌드 시킴으로서 고분자의 기체투과 특성 및 물성을 향상시키려는 연구가 여러 연구자들에 의해 진행된 바 있다. Paul은 고분자를 블렌드시켜 막을 제조하여 기체분리에 적용한 연구에서 블렌드막이 각각 단일 고분자로 제조한 막과는 다른 물성을 나타내며 고분자와 고분자 사이의 상호작용으로 인해 막의 기체투과 특성뿐만아니라 기계적 물성에도 영향을 준다고 보고한 바 있다. 이에 본 연구에서는 Na-alginate와 PVA 등의 수용성 고분자를 사용하여 블렌드막을 제조하고 제도된 막을 대상으로 물성 및 기체투과 특성에 대해 연구함으로써 Na-alginate/PVA 블렌드가 막 물성 및 기체투과 특성에 미치는 영향에 대해 연구하고자 하였다.
1. 서론 : 폴리이미드계 고분자는 기계적 성질과 내열성이 우수한 고분자 소재이다. 일반적으로 기체분리막으로서의 유리상 고분자는 기체의 투과성은 결여되지만, 고분자쇄의 동결속박에 의한 자유부피에 따라 기체의 선택성이 높게 나타난다. 본 연구에서는 고분자로서 polyetherimide(PEI) 를 이용하여 제막조건(고분자 농도, air gap, 용매, 내부응고제 주입량 등)을 달리하는 중공사막을 제조하여, 제막변수에 따른 막의 구조 및 기체투과 특성을 검토하였다.
흡수성 고분자는 주로 기저귀, 생리대, 농업용 뿌리 덮개 등에 사용되며, PAN(폴리아크릴 로니트릴) 그라프트 전분으로 대표되는 그라프트 공중합체와 가교된 아크릴레이트 고분자로 대표되는 수용성 단량체의 단중합체 또는 공중합체 등에 대한 연구가 가장 활발히 이루어져 왔다. 이들 고흡수성 재료들은 염용액에 대한 흡수도가 낮다는 단점이 있으며, 보다 강한 이온기를 도입하거나, 고흡수성 재료가 양쪽성을 나타낼 경우, 염에 대한 흡수도가 개선된다는 연구결과가 보고된바 있다. (중략)
에테르기를 가진 수용성 포스파젠 고분자를 감마광선에 노출시켜 좋은 수분-팽윤도를 가진 친수성 겔을 만들었다. 이 친수성 겔들의 물리적 강도가 감마광선의 강도에 따라 조절될 수 있었다. 트립신과 수용성 포스파젠 고분자를 함께 감마광선에 쪼여 트립신을 겔의 망 사이로 고정시켰다. 고정된 트립신의 활성도는 N-${\alpha}$-benzoyl-1-arginine-p-nitroanilide와 반응시킨 후 분광학적인 방법으로 조사하였다. 고정된 트립신은 적어도 500시간 후에도 상당히 좋은 활성도 수율과 안정도를 가지고 있었음을 보여주었다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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