• 제목/요약/키워드: Cationic polymerization

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Fabrication of Uniform Hollow Silica Nanospheres using a Cationic Polystyrene Core

  • Yun, Dong-Shin;Jang, Ho-Gyeom;Yoo, Jung-Whan
    • Bulletin of the Korean Chemical Society
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    • 제32권5호
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    • pp.1534-1538
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    • 2011
  • Uniform, hollow nanosilica spheres were prepared by the chemical coating of cationic polystyrene (cPS) with tetraethylorthosilicate (TEOS), followed by calcination at 600 $^{\circ}C$ under air. cPS was synthesized by surfactant-free emulsion polymerization using 2,2'-azobis (2-methyl propionamidine) dihydrochloride as the cationic initiator, and poly(vinyl pyrrolidone) as a stabilizer. The resulting cPS spheres were 280 nm in diameter, and showed monodispersion. After coating, the hollow silica product was spherically shaped, and 330 nm in diameter, with a narrow distribution of sizes. Dispersion was uniform. Wall thickness was 25 nm, and surface area was 96.4 $m^2/g$, as determined by BET. The uniformity of the wall thickness was strongly dependent upon the cPS surface charge. The effects of TEOS and ammonia concentrations on shape, size, wall thickness, and surface roughness of hollow $SiO_2$ spheres were investigated. We observed that the wall thicknesses of hollow $SiO_2$ spheres increased and that silica size was simultaneously enhanced with increases in TEOS concentrations. When ammonia concentrations were increased, the irregularity of rough surfaces and aggregation of spherical particles were more severe because higher concentrations of ammonia result in faster hydrolysis and condensation of TEOS. These changes caused the silica to grow faster, resulting in hollow $SiO_2$ spheres with irregular, rough surfaces.

새로운 폴리에테르 공중합체 디올(HTPE)을 사용한 추진제용 폴리우레탄 바인더 (Novel Hydroxy-terminated Copolyether-based Polyurethane system for Propellant Binder)

  • 유호준;송종권;이범재;황갑성
    • 한국추진공학회:학술대회논문집
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    • 한국추진공학회 2006년도 제26회 춘계학술대회논문집
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    • pp.229-232
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    • 2006
  • Tetrahydrofuran(THF)과 Ethylene oxide(EO) 또는 EO를 단량체로 하여 양이온 개환중합을 이용한 새로운 합성방법으로 random 또는 tri-block HTPE(Hydroxyl-terminated polyether)를 합성할 수 있었다. 합성된 random과 tri-block HTPE를 IPDI/N-100혼합 디이소시아네이트 경화제와 촉매로 TPB(triphenylbismuth)를 사용하여 폴리우레탄을 제조하였으며, 혼합 이소시아네이트 화합물의 비율에 따른 폴리우레탄의 기계적 특성을 연구하였다. 그리고 폴리 우레탄 추진제 바인더 제조를 위한 prepolymer인 합성된 HTPE의 최적 경화 조건을 찾기 위해 HTPE의 후처리 과정, 우레탄 합성시 사용되는 촉매의 양 등의 영향에 대해 알아보았다.

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Sulfonium 염에 의한 Epoxy 수지의 잠재성 경화형 열 개시 양이온 중합반응 (Thermoinitiated Cationic Polymerization of Epoxy Resin by Sulfonium Salts for Latent Curing)

  • 김선희;신민재;신재섭
    • 접착 및 계면
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    • 제13권2호
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    • pp.53-57
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    • 2012
  • Anisotropic conducting film (ACF)을 형성하기 위해서는 경화과정에 잠재성이 있어야만 하며, 보다 빠른 생산성을 갖기 위해서는 반응속도가 매우 높아야 한다. 이 연구에서는 여러 가지의 sulfonium 염들을 합성해서 epoxy 수지의 잠재성 경화제로 사용해 보았다. 이들 sulfonium 염들은 모두 우수한 잠재성을 보여 주었다. Differential scanning calorimetry (DSC)를 이용해서 이들의 경화거동을 살펴보았으며, $150^{\circ}C$에서의 경화 속도를 탐침법으로 측정하였다.

Glycidyl Azido Copolyetherdiol을 이용한 Polyurethane의 합성과 특성분석 (Synthesis of Glycidyl Azido Copolyetherdiol for Solid Propellant Polyurethane Binder)

  • 신범식;이범재;박영철;황갑성
    • 한국추진공학회:학술대회논문집
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    • 한국추진공학회 2008년도 제31회 추계학술대회논문집
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    • pp.231-236
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    • 2008
  • 양이온 개환중합법을 이용하여 Epichlorohydrin(ECH)과 Tetrahydrofuran(THF)을 공중합 하였다. 중합은 1,4-Butandiol 존재 하에 $BF_3THF$를 촉매로 사용하여 잘 제어된 Copolyetherdiol을 합성하였다. 분자량은 [monomer]/[diol]비를 조절하였고, 공중합체 조성은 ECH와 THF의 투입몰비를 변화하여 조절하였다. 합성된 Copolyetherdiol의 Chlorine기는$S_N2$반응을 이용하여 Azide기로 치환하였다. 합성된 고분자를 프리폴리머로 사용하여 경화제인 N-100/IPDI와 경화촉매인 TPB/MA 혼합촉매를 이용하여 Polyurethane을 합성하여 경화거동과 기계적 특성은 비교 분석하였다.

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o-Sulfobenzoic Anhydride로 개시된 Propylene Sulfide의 양이온중합시 고분자양성이온의 생성 (Formaton of Macrozwitterions in the Cationic Polymerization of Propylene Sulfide Initiated with o-Sulfobenzoic Anhydride)

  • 한만정
    • 대한화학회지
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    • 제22권3호
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    • pp.173-183
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    • 1978
  • o-술포벤조산 무수물을 개시제로 사용하여 프로필렌술피드를 괴상 중합시킨 결과 양성이온 메카니즘에 의하여 중합한다는 것이 판명되었다. 생성된 폴리머를 분석한 결과 이 폴리머는 술포늄양이온과 술폰산음이온을 폴리머 사슬에 가지고 있다는 것이 판명되었다. 음이온과 양이온의 농도가 거의 같으며 이것은 고분자양성이온임을 나타낸다. 중합계중에 존재하는 수분이 조촉매로 이용되었을 가능성은 없으며 말단기 분석을 이용하여 중합메카니즘을 규명하였다.

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2-(Multimethoxy)phenyl-4-methylene-1,3-dioxolane: Ⅱ. Preparation and Cationic Polymerization of 2-(x,y,z- Trimethoxyphenyl)-4-methylene-1,3-dioxolane Derivatives

  • 장원철;공명선
    • Bulletin of the Korean Chemical Society
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    • 제20권10호
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    • pp.1195-1199
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    • 1999
  • 2-(2,4,5-Trimethoxyphenyl)-4-methylene-1,3-dioxolane (1b), 2-(2,4,6-trimethoxyphenyl)-4-methylene-1,3-di-oxolane (2b), and 2-(3,4,5-trimethoxyphenyl)-4-methylene-1,3-dioxolane (3b) were prepared and polymerized with boron trifluoride. Boron trifluoride catalyzed reaction proceeded via mainly ring-opening polymerization and cyclization reaction to yield poly(keto ether) and 3(2H)-dihydrofuranone. The yields of polymer and cyclized product exhibited a dependency on the position of the methoxy substituents in the benzene ring of 2-phenyl-4-methylene-1,3-dioxolane derivatives. Electrophilic attack of methylene or oxygen atom on 4-meth-ylene-1,3-dioxolane ring were suggested for the polymerization and cyclization.

산촉매하의 옥세탄 공중합에 관한 분자 궤도론적 연구 (Theoretical Studies on The Cationic Polymerization Mechanism of Oxetanes)

  • 전용구;김준태;박성규
    • 대한화학회지
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    • 제35권6호
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    • pp.636-644
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    • 1991
  • 에너지기인 methoxy기$(-CH_2OCH_3)$, azido기$(-CH_2N_3)$ 그리고 nitrato기$(-CH_2ONO_2)$로 치환된 옥세탄(oxetane)의 단량체를 산촉매하의 중합반응에 관해서 반경험적인 MINDO/3, MNDO, AMI 방법 등을 사용하여 이론적으로 고찰하였다. 치환체 옥세탄의 친핵성 및 염기성은 옥세탄 산소원자의 음전하 크기로 설명할 수 있으며, 공중합하의 성장단계에서 옥세탄의 반응성은 옥세탄의 반응 중심 탄소의 양전하 크기와 친전자체의 낮은 LUMO 에너지에 좌우됨이 예측된다. 에너지화기 고리형 oxenium 이온형이 열린 carbenium 이온형으로 전환되는 과정은 oxonium 이온과 carbenium 이온 사이의 계산된 안정화에너지(약 10~20 kcal/mole)에 의하면 carbenium 이온이 더 유리함을 예측할 수 있다. 평형상태의 고리형 oxonium 이온과 열린 carbenium 이온의 농도크기가 반응메카니즘의 결정단계이며, 산촉매하의 형태와 계산을 기초로 하여 빠른 평형을 예상하여 볼 때 선폴리머 성장단계에서 SN1 메카니즘이 SN2 메카니즘보다 빠르게 반응할 것으로 예측된다.

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산 촉매하의 Cyclic Acetals 공중합반응에 관한 분자궤도론적 연구 (Theoretical Studies on the Cationic Polymerization Mechanism of Cyclic Acetals)

  • 전용구;김재경
    • 대한화학회지
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    • 제36권2호
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    • pp.197-204
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    • 1992
  • Cyclic acetal류 산촉매하의 중합반응에 대해서 반경험적인 MINDO/3, MNDO, $AM_1$방법 등을 사용하여 이론적으로 고찰하였다. Oxacyclic acetal의 친핵성 및 염기성은 고리 아세탈의 산소와 음전하 크기로 설명할 수 있다. 공중합하의 성장단계에서 아세탈의 반응성은 반응 중심 탄소($C_2$)의 양전하 크기와 친전자체의 낮은 LUMO에너지에 좌우됨을 예측할 수 있다. 2-butyl-1,3-dioxepane의 성장단계의 화학종인 oxonuim 이온과 carbenium 이온 사이의 계산된 안정화 에너지는 5${\sim}$7kcal/mole로 carbenium 이온이 더 유리함을 예측할 수 있다. 공중합체의 성장단계에서 두 양이온형이 빠른 속도로 평형에 도달하며, 계산 결과에 의한 반응 좌표는 $S_N1$ 메카니즘이 $S_N2$ 메카니즘보다 빠르게 진행할 것으로 예측된다.

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에너지를 함유한 선 폴리머인 Prepolymer(GDNPF) 제조 공정 연구 (A study on the polymerization of energetic prepolymer(GDNPF))

  • 전용구;김진석
    • 한국군사과학기술학회지
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    • 제8권2호
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    • pp.67-76
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    • 2005
  • We synthesized an energetic prepolymer(glycidyl dinitro propyl formal, GDNPF) for plastic-bonded explosive and measured its thermodynamic parameters. Glycidyl dinitro propyl formal(GDNPF) as an energetic monomer was epoxidized from allyl-2,2-dinitro propyl formal which is reacted with dinitro propyl alcohol and excess allyl alcohol, and then energetic polymer of GDNPF was polymerized by cationic ring opening polymerization. Thermodynamic parameters were obtained from the ceiling temperature($T_c$) values of 1 mole monomer at reaction temperature. We varied feed rate of monomer, concentration of initiator and monomer to control molecular weight and polydispersity of prepolymer (GDNPF). The activated monomer polymerization has been executed with precisely controlled feed of GDNPF monomer to reactor in the complex state catalyst generated by $BF_3{\cdot}(C_3H_5)_2$ and 1,4-butanediol in $C_2H_4Cl_2$. Number average molecular weight(Mn), polydispersity(Pd), hydroxy number and glass transition temperature($T_g$) of prepolymer(GDNPF) were $2,500{\sim}3,000,\;1.2{\sim}1,3,\;0.6{\sim}0.8eq/kg\;and\;-20{\sim}-25^{\circ}C$ respectively.