• 제목/요약/키워드: Cationic ring-opening copolymerization

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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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고체 추진제용 폴리우레탄 바인더를 위한 새로운 폴리에테르 공중합체 디올(HTPE)의 합성 (Synthesis of Novel Hydroxy-terminated Polyether for Solid Propellent Polyurethane Binder)

  • 신범식;이범재;유호준;박영철
    • 한국추진공학회:학술대회논문집
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    • 한국추진공학회 2008년도 제30회 춘계학술대회논문집
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    • pp.221-226
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    • 2008
  • Hydroxy-terminated polyether의 새로운 합성방법인 양이온 개환 공중합에 의해서 Ethylene oxide와 Tetrahydrofuran을 공중합 하였다. 중합은 1,4-Butandiol 존재 하에 $BF_3$ THF를 촉매로 반응이 진행되어 잘 제어된 Polyetherdiol을 합성할 수 있었다. Polyurethane 반응은 Polyetherdiol과 경화제로써 I-PDI/N-100 혼합물을 사용하였고, 경화촉매로 TPB/MA 혼합물을 사용하여 합성하였다. 이렇게 합성된 Polyurethane은 현재 미국에서 시판중인 ATK HTPE를 이용한 Polyurethane과 기계적 특성과 경화 거동을 비교 분석하였다.

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

  • 송종권;판샤오;이범재;전준표;황갑성
    • 한국추진공학회:학술대회논문집
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    • 한국추진공학회 2005년도 제25회 추계학술대회논문집
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    • pp.417-421
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    • 2005
  • Tetrahydrofuran(THF)과 Ethylene oxide(EO) 또는 EO를 단량체로 하는 양이온 개환중합을 이용한 새로운 두 가지의 합성기술로서 random 또는 tri-blcok HTPE(Hydroxyl-terminated polyether)를 합성할 수 있었다. 이들 반응은 $BF_3O(C_2H_5)_2$를 촉매로 하고 1,4-butanediol 또는 PTHF를 개시제로 하였다. 공중합체의 구조는 단량체의 함량비 또는 초기 PTHF와 EO의 첨가량에 의해 조절되며, 분자량의 조절은 촉매가 아닌 [단량체]/[디올]의 비로서 조절할 수 있었다. 실험결과 위 두 가지 random과 tri-block HTPE를 IPDI/N-100혼합 디이소시아네이트 경화제와 혼합하여 제조된 폴리우레탄에 적용하였으며, 추진제 바인더 제조를 위한 prepolymer로서 사용할 수 있었다.

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양이온 개환중합에 의한 폴리알킬렌 옥사이드 코폴리올의 합성과 아지드화 코폴리올의 특성 연구 (Synthesis of Characterization of Poly(alkylene oxide) Copolyols by Catioinc Ring Opening Polymerization and Their Azide Functionalized Copolyols)

  • 이재명;설양호;권정옥;진용현;노시태
    • 공업화학
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    • 제31권3호
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    • pp.267-276
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    • 2020
  • Oxirane계 단량체의 양이온 개환 공중합반응으로 합성되는 ECH (ephichorohydrin) 기반 copolyol (PECH copolyol)류의 특성에 대한 반응온도, 용매의 종류 및 개시제에 대한 영향을 연구하였다. 공단량체로는 butylene oxide와 hexylene oxide 두 종류의 알킬렌 옥사이드를 사용하였으며, 중합 조건은 methylene chloride (MC) 용매에서 개시제로 diethylene glycol (DEG)를 사용한 조건과 toluene을 용매에서 tripropylene glycol (TPG)를 개시제로 사용한 두 조건으로 진행하였다. 개환 공중합반응에서 active monomer (AM) mechanism 유도를 위해 단량체는 실린지 펌프를 사용해 IMA (increased monomer addition) 방법으로 주입하였고 중합온도는 -5 ℃에서 실행하였다. 합성된 ephichorohydrin (ECH) 기반 copolyol인 PECH copolyol은 치환반응으로 ECH unit를 아지드화하여 glycidyl azide계 에너지 함유 copolyol (GAP copolyol)로 전환하였다. 합성된 아지드화 코폴리올은 용매와 개시제의 변화에 대한 영향은 크지 않았으며, 분자량은 아지드화 반응 후 평균 500 증가함으로써 GAP 코폴리올이 설계한 대로 중합되었음을 확인하였다. DSC 분석으로 copolyol류의 조성비 변화에 따른 유리전이 온도(glass transition temperature, Tg)의 변화를 측정하였을 때, 공단량체의 함량이 증가할수록 알킬 사슬의 길이에 의한 영향으로 Tg와 점도가 모두 감소하는 경향을 보였다. 아지드화 반응과정에서 생성되는 CH3N3의 생성을 원천적으로 방지할 수 있으며, 대규모 공정이 가능할 것으로 기대된다.

Synthesis of Alternating Head-to-Head Copolymer of Methyl $\alpha$-cyanoacrylate and 2,3-Dihydrofuran. Ring-Opening Polymerization of 3-Methoxy-4-cyano-2,9-dioxabicyclo[4.3.0]non-3-ene

  • Lee, Ju-Yeon;Cho, I-Whan
    • Bulletin of the Korean Chemical Society
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    • 제9권3호
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    • pp.176-179
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    • 1988
  • 3-Methoxy-4-cyano-2,9-dioxabicyclo[4.3.0]non-3-e ne (1) was prepared by (4 + 2) cycloaddition reaction of methyl ${\alpha}$-cyanoacrylate with 2,3-dihydrofuran. Compound 1 was ring-open polymerized by cationic catalyst such as boron trifluoride etherate to obtain alternating head-to-head (H-H) copolymer (2) of methyl $\alpha$ -cyanoacrylate and 2,3-dihydrofuran. For comparison, head-to-tail (H-T) copolymer (3) was also prepared by free radical copolymerization of the corresponding monomers. The H-H copolymer exhibited minor differences in its $^1H$-NMR and IR spectra, but in the $^{13}C$-NMR spectra significant differences were observed between the H-H and H-T copolymers. All of the H-H and H-T copolymers were soluble in common solvents and the inherent viscosities were in the range 0.2-0.3 dl/g.

Syntheses of Alternating Head-to Head Vinyl Copolymers and Vinyl Terpolymers via Ring-Opening Mechanism. Ring-Opening Polymerization of Substituted-3,4-dihydro-2H-pyrans

  • Lee, Ju-Yeon;Cho, I-Whan
    • Bulletin of the Korean Chemical Society
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    • 제8권2호
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    • pp.96-101
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    • 1987
  • 2-Ethoxy-6-methoxy-5-cyano-3,4-dihydro-2H-pyran (1_a$), 2-n-butoxy-6-methoxy-5-cyano-3,4-dihydro-2H-pyr an (1b), 2-isobutoxy-6-methoxy-5-cyano-3,4-dihydro-2H-py ran ($1_c$), and 2-ethoxy-6-methoxy-3-methyl-5-cyano-3,4-dihydro -2H-pyran ($1_d$) were prepared by (4 + 2) cycloaddition reaction of methyl $\alpha$-cyanoacrylate with the corresponding alkyl vinyl ethers. Compounds $1_{a-d}$ were ring-open polymerized by cationic catalyst to obtain alternating head-to-head (H-H) copolymers. For comparison, head-to-tail (H-T) copolymer $3_a$ was also prepared by free radical copolymerization of the corresponding monomers. The H-H copolymer exhibited minor differences in its $1_H% NMR and IR spectra, but in the $^{13}C$ NMR spectra significant differences were observed between the H-H and H-T copolymers. Glass transition temperature ($T_g$) of H-H copolymer was higher than that of the H-T copolymer, but thermal decomposition temperature of the H-H copolymer was lower than that of the H-T copolymer. Compounds $1_a$, $a_b$, and $1_c$, copolymerized well with styrene by cationic catalyst, but compound 1d failed to copolymerize with styrene. All of the H-H and H-T copolymers were soluble in common solvents and the inherent viscosities were in the range 0.2-0.4 dl/g.

Syntheses of Alternating Head-to-Head Copolymers of Vinyl Ketones and Vinyl Ethers, and Their Properties. Ring-Opening Polymerization of 2,3,6-Trisubstituted-3,4-dihydro-2H-pyrans

  • Lee, Ju-Yeon;Cho, I-Whan
    • Bulletin of the Korean Chemical Society
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    • 제8권2호
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    • pp.102-105
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    • 1987
  • 2-Methoxy-6-methyl-3,4-dihydro-2H-pyran ($1_a$), 2-ethoxy-3,6-dimethyl-3,4-dihydro-2H-pyran ($1_b$), and 2-ethoxy-3-methyl-6-ethyl-3,4-dihydro-2H-pyran ($1_c$) were prepared by (4 + 2) cycloaddition reaction from the corresponding vinyl ketones and alkyl vinyl ethers. Compounds $1_{a-c}$ were ring-open polymerized by cationic catalyst to obtain alternating head-to-head (H-H) copolymers. For comparison, copolymer of head-to-tail (H-T) was also prepared by free radical copolymerization of the mixture of the corresponding monomers. The H-H copolymer exhibited some differences in its $^1H$ NMR and IR spectra. However, significant differences were showed between the H-H and H-T copolymers in the $^{13}C$ NMR spectra. Also noteworthy was that$T_g$ value of H-H copolymer was higher than that of the corresponding H-T structure. Decomposition temperature of the H-H copolymer was lower than that of the H-T copolymer. All the H-H and H-T copolymers were soluble in common solvents.