• Elastomers and Composites
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• 제57권3호
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• pp.100-106
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• 2022

Waterborne polyurethane-acrylate(WPUA) dispersions were prepared by surfactant-free emulsion polymerization in a two-step process. In the first step, polytetrahydrofuran, isophorone diisocyanate, dimethylol proponic acid, and 2-hydroxyethyl methacrylate were used to synthesize a vinyl-terminated polyurethane prepolymer. In the second step, styrene, methyl methacrylate, butyl acrylate, and different multi-functional crosslinkers were copolymerized. 1,6-hexanediol diacrylate, trimethylolpropane triacrylate, and pentaerythritol tetraacrylate were used as the crosslinkers, and their effect on the mechanical and thermal properties of WPUA was investigated. Overall, as the number of functional groups of the cross-linker increased, the gel fraction improved to 79.26%, the particle size increased from 75.9 nm to 148.7 nm, and the tensile strength was improved from 5.86 MPa to 12.40 MPa. In thermal properties, the glass transition temperature and decomposition temperature increased by 9.9℃ and 18℃, respectively. The chemical structures of the WPUA dispersions were characterized by Fourier-transform infrared spectroscopy. The synthesized WPUA has high potential for applications such as coatings, leather coatings, adhesives, and wood finishing.

• Korean Chemical Engineering Research
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• 제54권5호
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• pp.693-697
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• 2016

본 연구에서는 탄소나노튜브(CNT), 글루코스 산화효소(Glucose oxidase, GOx) 및 다양한 분자량의 가지달린 폴리에틸렌이민(Polyethyleneimine, branched, bPEI)을 물리적으로 결합하여 GOx/PEI/CNT 구조를 제조한 뒤, 가교제인 테레프타랄데하이드(Terephthalaldehyde, TPA)와 알돌축합반응을 통해 TPA/[GOx/bPEI/CNT] 구조의 촉매를 합성하였으며, 각각의 전기화학적 특성 및 장기안정성 등을 평가하였다. GOx/PEI/CNT의 경우, PEI의 분자량의 증가에 따라 유의한 차이를 확인할 수 없었으나, TPA 도입한 TPA/[GOx/bPEI/CNT]는 PEI 분자의 증가에 따라 전자전달 및 장기안정성은 향상되며 글루코스의 물질전달은 감소함을 확인하였다. 또한 효소연료전지 음극 촉매로서의 최적 bPEI 분자량을 확인한 결과, 750 k PEI를 이용한 촉매(TPA/[GOx/bPEI-750k/CNT]에서 최고의 최대전력밀도($0.995mW{\cdot}cm^{-2}$)를 얻을 수 있음을 확인하였다.

• Korean Chemical Engineering Research
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• 제53권6호
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• pp.802-807
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• 2015

본 논문에서는 글루코스산화제, polyethyleneimine(PEI) 및 탄소나노튜브 간 물리적 흡착으로 제조된 촉매(GOx/PEI/CNT)에 새로운 가교제인 terephthalaldehyde(TPA)를 첨가하여 민감도 및 안정성이 개선된 글루코스 센서 촉매를 합성하여, 감지능 및 안정성 개선효과를 확인하였다. 새로운 가교제를 포함한 바이오 촉매는, 글루코스산화제 및 polyethyeleneimine의 관능기와 TPA의 관능기간 알돌축합반응에 의해 생성되었고, 이를 통해 생성된 새로운 전자전달구조는 글루코스의 산화반응을 촉진시켰다. 이러한 촉매활성은 전기화학적 평가를 통해 정량적으로 평가하였으며 그 결과 $41.1{\mu}Acm^{-2}mM^{-1}$의 글루코스 민감도를 얻을 수 있었다. 또한 가교제와 글루코스산화제 및 polyethyeleneimine 간의 화학반응의 형성에 의해 글루코스 산화제의 외부 손실을 최소화 하여, 센서 안정성 향상에도 크게 기여하였다. 안정성 평가를 한 결과, 3주간의 주기적인 촉매 활성 측정후에 94.6% 활성이 유지됨을 확인하였다.

• 대한화장품학회지
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• 제44권4호
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• pp.419-425
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• 2018

본 연구에서는 가교 분자를 사용하여 0.7 kPa에서 17.7 kPa까지 다양한 강도를 갖는 콜라겐 겔을 성공적으로 제조하였다. 가교된 콜라겐 겔에 다공성 기공을 도입하고 진피세포를 내부에 담지하여, 겔 강도에 따른 세포 성장 및 거동을 확인하였다. 상대적으로 강도가 높은 겔에서 진피세포의 프로콜라겐 생합성이 47 ng에서 32 ng까지 감소하는 것을 확인하였다. 이렇게 제조된 인공피부 진피에 아데노신을 처리하였을 때, 특정 강도를 갖는 콜라겐 겔에서 프로콜라겐 생합성이 감소하는 것을 확인하였다. 반면에 기능성 펩타이드를 처리하였을 때는 프로콜라겐 생합성이 콜라겐 겔의 강도에 크게 영향을 받지 않는 것을 확인할 수 있었다. 이러한 결과는 강도가 제어된 인공피부 제조 및 응용, 나아가 다양한 조직공학 분야의 기반 기술로 활용 가능하리라 기대된다.

• 멤브레인
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• 제30권4호
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• pp.252-259
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• 2020

올레핀 가스는 다양한 석유화학물질의 합성에 사용되는 산업적으로 매우 중요한 물질로, 합성 과정에서 미반응된 올레핀은 다량의 질소와 함께 배출된다. 이러한 화학 공정의 경제성을 향상시키기 위해서는 미반응한 올레핀을 질소로부터 효율적으로 회수해야 한다. 본 연구에서는 올레핀 중 프로필렌을 질소로부터 효과적으로 분리하기 위해 PGMA-co-PMMA (PGM) 가지형 공중합체를 합성하고, 4,4'-diaminoazobenzene (DAAB)를 도입하여 가교된 멤브레인을 제조하였다. PGM과 DAAB는 상온에서 에폭사이드-아민 반응을 통해 쉽게 반응하여 별도의 열처리 없이도 가교 구조의 멤브레인을 형성하였다. 유리상 고분자인 PGM 기반의 멤브레인은 C₃H₆에 비해 N₂를 더 빠르게 투과시키는 결과를 나타내었는데, 순수 PGM 멤브레인의 경우, 0.12 barrer의 N₂ 투과도와, 32.4의 높은 N₂/C₃H₆ 선택도를 보고하였다. DAAB가 가교제로 도입됨에 따라 멤브레인의 열적 안정성이 크게 향상된 것을 TGA 결과로부터 확인하였다. 1 wt%의 DAAB 함량에서 N₂/C₃H₆ 선택도는 감소하였으나, N₂ 투과도가 약 4.7배 증가하는 결과를 나타내었다. 본 연구에서는 많이 연구되지 않은 유리상 고분자 기반의 멤브레인에서의 N₂/C₃H₆ 기체 분리 특성을 분석하였으며, 가교를 통해 멤브레인의 열적 안정성을 크게 향상시킬 수 있음을 확인하였다.

• 한국수산과학회지
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• 제35권4호
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• pp.417-423
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• 2002

명태 단백질을 이용하여 제조한 가식성 필름의 물성을 개선하기 위하여 필름 제조시 가소제 및 가교제 첨가, 그리고 이중필름에 의한 인장강도, 신장률 및 수분 투과도 등의 영향을 검토하였다. 가소제 첨가에 따른 가식성 필름의 인장강도는 PG, sorbitol, PEG 200 및 glycerol의 순으로 높았고, 신장률은 glycerol, sorbitol, PEG 200 및 PG의 순으로 높았으며, 수분투과도는 PG, sorbitol, glycerol 및 PEG 200의 순으로 낮았다. 또한 가소제의 농도가 증가함에 따라 필름의 인장강도는 감소하고 신장률은 증가하는 경향을 나타내었다. PG와 PEG 200은 신장률에 큰 영향을 미치지 못하여 명태단백질 필름의 가소제로 적절하지 못하였으며, 인장강도와 신장률이 서로 상반되는 glycerol과 sorbitol을 조합함으로써 필름의 물성을 조절할 수 있었다. 한편, 필름은 상대습도가 높을수록 인장강도는 감소하고 신장률과 평형수분함량은 증가하는 경향을 나타내었다. Ascorbic acid, citric acid 및 succinic acid 등의 가교제를 첨가하여 제조한 필름이 가교제 비첨가 필름에 비하여 인장강도와 수분투과도는 증가하고 신장률은 감소하는 경향을 나타내었으며, ascorbic acid는 $0.2%$, citric acid는 $0.1\%$, succinic acid 는 $0.1\%$ 첨가하는 것이 바람직하였다. 명태 단백질과 옥수수 단백질로 제조한 이중필름은 명태 단백질 단독으로 제조한 필름에 비하여 인장강도를 2배 이상 향상시켰고, 수분투과도를 약 $20\~30\%$ 감소시켰다. 한편, 산소투과도는 두 필름간에 차이는 없었으나, polyethylene film에 비하여는 10배 정도 산소차단효과가 우수하였다. 색도를 보면 명태와 옥수수 단백질을 이용하여 제조한 이중필름이 명태 단백질 단독으로 제조한 필름에 비하여 L값과 a값은 낮고 b값과 $\Delta$E값은 높았다

• 한국식품과학회지
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• 제30권6호
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• pp.1285-1294
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• 1998

본 연구는 산업 부산물인 유청분말과 필름 matrix를 보조하는 sodium caseinate를 혼합 이용하여 생고분자 필름을 제조하기 위한 필름용액의 최적 pH를 결정하였으며, 각기 다른 혼합비의 유청분말-sodium caseinate 혼합물로 제조한 생고분자필름의 기계적 성질에 미치는 가소제의 영향을 조사하고, 유청분말의 혼합비율을 높게 하였을 때 나타나는 낮은 필름의 기계적 성질을 가교제를 첨가하여 개선함으로써 최대한 유청분말을 이용할 수 있는 혼합비율과 제조조건을 결정하였다. 필름제조 결과, 유청분말과 sodium caseinate의 혼합비율이 70 : 30까지 필름으로써의 기계적 기능을 부여했으며, 그 이상의 유청분말 함량에서는 유청분말 중의 높은 lactose의 함량에 기인한 끈적거리는 현상이 나타나 기계적 성질에 대한 실험을 할 수 없었다. pH에 따른 필름의 성상은 필름의 pH가 5.0이하이었을 때에는 필름용액이 겔화되어 유리판에 부을 수가 없었으며, pH 6.0과 7.0일 경우에는 필름용액 중 원료 단백질이 완전히 용해되지 않아 입자가 존재하였다. 필름용액의 pH를 10.0으로 조절하였을 때 최대 인장강도(TS)와 최대 신장률(E)이 각각 15.2 MPa과 191.8%를 보여 가장 필름형성에 적합한 pH로 나타났다. 가소제로서 glycerol의 사용은 부적합한 것으로 나타났으며, 가소제로서 sorbitol을 필름원료 혼합물의 30%와 40%로 첨가하였을 때 제조된 필름의 최대 인장강도는 각각 10.8 MPa자 6.6 MPa로, 또한 최대 신장률은 각각 96.5%와 149.7%로 나타나 가장 필름형성에 적합한 것으로 나타났다. 필름의 기계적 성질에 미치는 가교제의 영향은 가소제로써 sorbitol 30%를 사용하였을 때에는 sodium citrate가, 가소제로써 sorbitol 40%를 사용하였을 때는 sodium chloride가 가장 많은 영향을 주는 것으로 나타났다. 결론적으로 본 연구에서는 필름용액의 pH를 10.0으로 조절하고 가소제와 가교제를 첨가함으로써 혼합원료 중 유청분말의 비율을 70%까지 사용하여 양호한 기계적 성질을 지닌 생고분자 필름을 제조할 수 있었다.

• 대한화학회지
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• 제56권6호
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• pp.725-730
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• 2012

본 연구는 ethyl 및 propyl gallate를 첨가제로 사용하여 대표적인 친수성 렌즈 재료로 사용되는 HEMA (2-hydroxyethyl methacrylate)와 교차결합제인 EGDMA (ethylene glycol dimethacrylate), MMA (methyl methacrylate), AA (acrylic acid) 그리고 개시제인 AIBN (azobisisobutyronitrile)과 함께 공중합 하였다. 생성된 고분자의 물리적 특성을 측정한 결과, 굴절률 1.433-1.435, 함수율 38.71-38.99%, 가시광선 투과율 85.4-88.8%, 인장강도 0.2468-0.2740 kgf 그리고 접촉각의 경우 $49.77^{\circ}$에서 $36.29^{\circ}$ 범위의 분포를 나타내었다. Ethyl 및 propyl gallate를 0.1-1.0% 첨가한 친수성 콘택트렌즈의 경우, UV-B 영역에서 49.0-7.4%, UV-A 영역에서 71.0-43.4%의 투과율을 나타내어 자외선 차단 효과가 있는 것으로 나타났다. 본 실험 결과 중합된 ethyl gallate와 propyl gallate를 첨가한 친수성 안의료용 콘택트렌즈 재료의 경우, 기본적인 의료용 렌즈의 물성을 만족하였으며 함수율의 큰 변화를 나타내지 않으면서도 우수한 습윤성과 자외선 차단효과를 증가시키는 결과를 보였다.

• 대한화학회지
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• 제54권3호
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• pp.317-322
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• 2010

본 연구는 4-fluorostyrene을 교차결합제인 EGDMA (ethylene glycol dimethacrylate)와 HEMA (2-hydroxyethyl methacrylate) 그리고 개시제인 AIBN (azobisisobutyronitrile)과 함께 공중합 하였다. 생성된 고분자의 물리적 특성을 측정한 결과, 함수율 19.98 ~ 31.08%, 굴절률 1.443 ~ 1.475, 가시광선 투과율 87 ~ 93%, 인장강도 0.246 ~ 0.311 kgf 그리고 접촉각의 경우 54.14 ~ $66.95^{\circ}$ 범위의 분포를 나타내었다. 4-Fluorostyrene 첨가한 콘택트렌즈 재료의 경우, 기본적인 콘택트렌즈의 물성을 만족하였고, styrene 비교하여 함수율의 큰 변화를 나타내지 않으면서도 습윤성과 굴절률을 증가시키는 결과를 나타내었다. 본 실험결과로 볼 때 생성된 공중합체는 고 굴절률과 습윤성을 지닌 콘택트렌즈 재료로 사용될 수 있을 것으로 판단된다.

• 대한화학회지
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• 제22권5호
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• pp.304-310
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• 1978

혈장내의 중요한 성분인 몇가지 염들이 poly(2-hydroxyethyl methacrylate) 격막을 통과하는 상대투과계수($U_{re}$), 분배계수($K_D$), 확산계수($D_m$)등을 측정하였다. 이 격막을 제조할 때 cross-linker로서 사용된 tetraethylene glycol dimethacrylate(TEGDMA)의 함량은 중량비로 2.8%였다. 이 염들의 확산계수는 그 분자량이 증가함에 따라서 지수함수적으로 감소하였으며, 그 분자의 원통반지름(a)에 대해서는 요소를 제외하고는 직선적으로 감소하였다. 이와 같은 사실을 sieve pore filow 모델로서 설명하였다. 여러 온도에서 요소의 $U_{re}$와 $D_m$은 글리신, ${\beta}$-알라닌, D-글루코오스, 사카로스 및 말레산과 같은 다른 염들의 값보다 더 컸다. 이와 같은 결과는 이 poly(HEMA) 격막이 혈투석 응용에 적합하다는 사실을 보여 주었다.