• 제목/요약/키워드: Free radical polymerization

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Dynamic characteristics of a CSTR with MMA polymerization

  • Ahn, Jong-Pil;Rhee, Hyun-Ku
    • 제어로봇시스템학회:학술대회논문집
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    • 제어로봇시스템학회 1992년도 한국자동제어학술회의논문집(국제학술편); KOEX, Seoul; 19-21 Oct. 1992
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    • pp.100-105
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    • 1992
  • A mathematical model is developed for a CSTR in which free radical solution polymerization of methyl methacrylate(MMA) takes place. It turns out that five ordinary differential equations are to be treated simultaneously in order to predict the reactor performance. Although the reaction proceeds under the conditions of relatively low temperature and pressure, the system shows very complex bifurcation features due to the diffusion limitation (gel effect) and the temperature dependence of the kinetic parameters and physical properties. The effects of various system parameters on the reactor performance as well as on the polymer properties are investigated by using the bifurcation analysis. The application of the singularity theory enables us to divide the parameter space into several different regions, in each of which the system takes a unique steady state structure. Under certain circumstances, complex dynamic features such as HB points and limit cycles are observed and these should be taken into consideration in the reactor design.

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Ceramic Stereolithography: Additive Manufacturing for 3D Complex Ceramic Structures

  • Bae, Chang-Jun;Ramachandran, Arathi;Chung, Kyeongwoon;Park, Sujin
    • 한국세라믹학회지
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    • 제54권6호
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    • pp.470-477
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    • 2017
  • Ceramic processing to fabricate 3D complex ceramic structures is crucial for structural, energy, environmental, and biomedical applications. A unique process is ceramic stereolithography, which builds ceramic green objects from CAD files from many thin liquid layers of powder in monomer, which are solidified by polymerization with a UV laser, thereby "writing" the design for each slice. This approach directly writes layers in liquid ceramic suspension and allows one to fabricate ceramic parts and products having more accurate, complex geometries and smooth surfaces. In this paper, both UV curable materials and processes are presented. We focus on the basic material principles associated with free radical polymerization and rheological behavior, cure depth and broadening of cured lines, scattering at ceramic interface and their corresponding simulation. The immediate potentials for ceramic AM to change industry fabrication are also highlighted.

양친성 그래프트 공중합체의 탄소나노튜브 분산제로의 이용 (Use of Amphiphilic Graft Copolymer as Dispersant for Carbon Nanotubes)

  • 전하림;안성훈;지원석;김종학
    • 폴리머
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    • 제35권6호
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    • pp.615-618
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    • 2011
  • 탄소나노튜브(CNT)는 뛰어난 전기적, 물리적인 특성으로 인해 차세대 소재로서 관심을 끌어 왔다. 그러나 탄소나노튜브들 사이에는 본질적으로 강한 소수성 상호작용이 내재하여 불규칙한 결합체를 생성하기 때문에 다양한 분야로의 응용이 어려웠다. 본 연구에서는 양친성 가지형 공중합체, poly(vinyl chloride)-graft-poly(oxyethylene methacrylate), PVC-g-POEM를 합성하였고 극성 용매에서 단일벽 탄소나노튜브를 분산시킬 수 있는 용이한 방법을 제시하였다. PVC-g-POEM는 원자전달 라디칼중합(ATRP)으로 중합되었고 gel permeation chromatography(GPC)와 $^1H$ NMR spectroscopy를 통해 성공적인 합성되었음을 확인하였다. 단일벽 탄소나노튜브는 분산제인 PVC-g-POEM와의 친화력으로 인해 극성 용매 dimethylsiloxane(DMSO)에서 균일하게 분산되었으며 transmission electron microscopy(TEM) 분석으로 단일벽 탄소나노튜브와 PVC-g-POEM의 상호작용으로 생성된 나노복합체의 분산 형태를 관찰하였다. 또한 용매증발 과정을 거쳐 우수한 균질성을 보이는 free-standing 나노복합체 막을 제조하였다.

매크로 다공성 Poly[Methacrylic Acid-co-Ethylene Glycol Dimenthacrylate] 막대에서 Caffeine과 Tryptophan의 체류 메카니즘 (Retention Mechanism of Caffeine and Tryptophan in Macroporous Poly[Methacrylic Acid-co-Ethylene Glycol Dimenthacrylate] Rods)

  • 김룡매;염홍원;정금주;노경호
    • KSBB Journal
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    • 제21권5호
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    • pp.401-404
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    • 2006
  • MAA와 EGDMA를 단량체 및 가교제로 한 일체형 컬럼은 친수성의 구조표면을 하고 있어 쉽게 시료와 수소결합 등 강한 상호작용을 할 수 있다. 본 실험에서는 카페인과 트립토판을 분리물질로 선택하였으나 완전한 분리도를 얻을 수가 없었다. 이는 일체형 컬럼의 제조 시 여러 요인에 기인하다. 중합혼합반응물질의 양의 조성과 반응조건이 적절하지 못하는 등 원인으로 생각된다. 따라서 일체형 컬럼의 분리도를 향상시키기 위한 많은 실험이 요구된다.

Synthesis and Radical Polymerization of p-(2,2,3,3,-Tetracyanocyclopropyl)phenyl Acrylate and Methacrylate

  • Lee, Ju-Yeon;Kim, Kyoung-Ah;Mun, Gil-Soo
    • Bulletin of the Korean Chemical Society
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    • 제14권2호
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    • pp.283-287
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    • 1993
  • p-(2,2,3,3-Tetracyanocyclopropyl)phenyl acrylate (3a) and p-(2,2,3,3-tetracyanocyclopropyl)phenyl methacrylate (3b) were prepared by the reactions of bromomalononitrile with p-acryloyloxybenzylidenemalononitrile (2a) or p-methacryloyloxy-benzylidenemalononitrile (2b), respectively. Compounds 3a and 3b were polymerized with free radical initiators to obtain the polymers with multicyano functionalities in the cyclopropane ring. The resulting polymer 4a was soluble in acetone but the polymer 4b was not soluble in common solvents. The inherent viscosities of polymers 4a were in the range of 0.10-0.15 dL/g in acetone and those of 4b were in the range of 0.20-0.30 dL/g in 98% sulfuric acid. Solution-cast films were cloudy and brittle, showing $T_g$ values in the range of 106-125$^{\circ}$C.

콘택트렌즈 재료의 합성과 응용에 관한 연구 (Polymerization and Application of Contact Lens Materials)

  • 송경석;이종헌;성아영
    • 한국안광학회지
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    • 제8권2호
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    • pp.129-134
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    • 2003
  • 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.

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VISIBLE LASER POLYMERIZATIONS WITH THE SULFONIUM BORATE STYRYL DYES AS NEW PHOTOINITIATOR SYSTEMS

  • Toba, Yasumasa;Yasuike, Madoka;Usui, Yoshiharu
    • Journal of Photoscience
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    • 제5권2호
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    • pp.63-67
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    • 1998
  • New photoinitiator systems of dimethylphenacylsulfonium butyltnphenylborate (DMPSB) as a donor-acceptor initiator and styryl dyes have been investigated for free radical polymerization of an acrylate with visible lasers (488, 514 and 647 nm). DMPSB was able to be sensitized by many styryl dyes. When polymerized with pentaerythrithol triacrylate, the sensitivity value of the photosensitive layer containing DMPSB was higher than that of an tetrabutylammonium butyltnphenylborate (TBAB) as an electron donating initiator or a dimethylphenacylsulfonium tetrafiuoroborate (DMPS) as an electron accepting initiator. The sensitivity values of the photosensitive layer containing the photoinitiator systems had a close relation to the free energy changes between the excited singlet styryl dyes and DMPSB.

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주조된 매크로 다공성 Poly(glycidyl methacrylate-co-ethylene glycol dimethacrylate) 막대를 이용한 카페인과 트립토판의 분리 (Separation of Caffeine and Tryptophan Using Molded Macroporous Poly(glycidyl methacrylate-co-ethylene glycol dimethacrylate) Rods)

  • 김룡매;염홍원;노경호
    • Korean Chemical Engineering Research
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    • 제43권5호
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    • pp.603-608
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    • 2005
  • 주조된 매크로 다공성 poly(glycidyl methacrylate-co-ethylene glycol dimethacrylate) 막대를 간단한 주형 과정을 거쳐서 실험실 내 튜브모양의 주형인 크로마토그래피 칼럼($4.6{\times}100mm$)을 사용하여 자유 라디칼 중합에 의해 만들었다. 이는 에폭시 그룹이 유도된 일체형 칼럼과 황산을 이용한 에폭시드 그룹의 화학적인 변형과정을 이용하였다. 단량체 및 포로겐(세공을 생성하는 물질)의 비율, 온도 등 중합반응의 조건을 변화시켜서 세공크기를 조절하여 물질의 체류시간에 영향을 미쳤다. 본 연구에서는 주조된 일체형 칼럼을 이용하여 카페인과 트립토판을 분리하였으며, 중합원료조성이 일체형 칼럼의 효율과 선택도 그리고 분리도에 미치는 영향을 고찰하였다.

PBEM-PMMA-POEM 터폴리머 분리막의 합성, 분석 및 기체 분리 성능 (Synthesis, Characterizations and Gas Separation Property of PBEM-PMMA-POEM Terpolymer Membranes)

  • 박병주;김나운;박정태;김종학
    • 멤브레인
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    • 제28권2호
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    • pp.121-128
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    • 2018
  • 세 가지의 다른 화학 성분으로 구성된 터폴리머는 기체분리막에 거의 활용되지 못하였다. 본 연구에서는 poly(2-[3-(2H-Benzotriazol-2-yl)-4-hydroxyphenyl] ethylmethacrylate)(PBEM), poly(oxyethylene methacrylate)(POEM), methyl methacrylate (MMA)로 구성된 터폴리머를 자유라디칼 중합법으로 합성하였고, 이를 기반으로 하여 이산화탄소/질소 분리를 위한 복합막 제조 공정을 개발하였다. 합성된 PBEM-PMMA-POEM 용액을 다공성 폴리설폰 지지체위에 코팅하여 복합막을 제조하였다. 성공적인 중합, 특성 및 구조분석을 위하여 푸리에 변환 적외선 분광학, X-ray 회절분석법, 열중량 분석 및 전계방사 주사전자 현미경을 사용하였다. PBEM-PMMA-POEM 터폴리머 분리막의 기체 투과도 및 이산화탄소/질소 선택도를 $25^{\circ}C$에서 측정하였다. 최고의 이산화탄소/질소 선택도는 30.2에 도달하였으며, 이산화탄소 투과도는 57.4 GPU ($1GPU=10^{-6}cm^3$(STP)/($s\;cm^2\;cmHg$))이었다.

N-Acetyl ${\alpha}$-aminoacrylic Acid의 자유라디칼 중합 및 혼성중합 (Free-Radical Polymerization and Copolymerization of N-Acetyl ${\alpha}$-Aminoacrylic Acid)

  • 박일현;이종광;최재호;진정일
    • 대한화학회지
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    • 제26권4호
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    • pp.235-246
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    • 1982
  • 본 연구에서는 자유라디칼 메카니즘에 의한 N-acetyl ${\alpha}$-aminoacrylic acid의 단독중합 반응속도와 혼성중합 반응성을 연구하였으며, DMF 용매를 사용하여 $60^{\circ}C$에서 단독중합 시켰을 때의 중합속도 ($R_p$)는 단위체 농도 [M]와 개시제 농도 [I]에 대하여 $R_p$ = $k_p[M]^{0.97}[I]^{0.59}$의 관계를 나타내었다. 또한 이 단위체의 단독중합 총괄 활성화 에너지는 25.2 kcal/mole이었다. N-acetyl ${\alpha}$-aminoacrylic acid를 아크릴산 및 스티렌 단위체와 혼성중합 시켰을 때의 단위체 반응성비는 아래와 같았다. $r_1$(N-acetyl ${\alpha}$-aminoacrylic acid) = 0.49, $r_2$(acrylic acid) = 1.41; $r_1$(N-acetyl ${\alpha}$-aminoacrylic acid) = 0.44, $r_2$(styrene) = 0.91. Alfrey-Price 식을 이용하여 계산한 N-acetyl ${\alpha}$-aminoacrylic acid의 Q와 e값은 두 경우 모두 Q=0.51, e=0.16이었다. 단독중합체 및 혼성중합체들의 열적성질을 DTA 및 TGA법으로 분석하여 비교하여 보았다.

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