• Macromolecular Research
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• 제12권4호
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• pp.384-390
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• 2004

Single-walled carbon nanotubes (SWNTs) have been chemically modified through the formation of carboxylic acid functionalities or by grafting octadecylamine and polystyrene onto them. We purified SWNTs with nitric acid to remove some remaining catalysts and amorphous carbon materials. After purification, we broke the carbon nanotubes and shortened their lengths by using a 3:1 mixture of concentrated sulfuric acid and nitric acid. During these purification and cutting processes, carboxylic acid units formed at the open ends of the SWNTs. Octa-decylamine and amino-terminated polystyrene were grafted onto the cut SWNTs by condensation reactions between the amine and carboxylic acid units. The cut SWNTs did not disperse in organic solvents, but the octadecylamine-grafted and polystyrene-grafted SWNTs dispersed well in dichloromethane and aromatic solvents (e.g., benzene, toluene). Composites were prepared by mixing polystyrene with the octadecylamine-grafted or polystyrene-grafted SWNTs. Each composite had a higher dynamic storage modulus than that of a pristine polystyrene. The composites exhibited enhanced storage moduli, complex viscosities, and unusual non-terminal behavior when compared with a monodisperse polystyrene matrix because of the good dispersion of carbon nanotubes in the polystyrene matrix.

• Macromolecular Research
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• 제13권1호
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• pp.39-44
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• 2005

Ion-exchange polymeric stationary phases presenting amino acid and amino groups were prepared by the surface grafting of glycidyl methacrylate onto a silica gel surface and subsequent amination. Three kinds of amino acids-L-arginine (Arg), D-lysine (Lys), and D-histine (His)-were used in this study. An ion-exchange polymeric stationary phase presenting ethylene diamine (EDA) was also prepared by surface graft polymerization. Separation of the model proteins bovine serum albumin (BSA), chick egg albumin (CEA), and hemoglobin (Hb) was performed using the amino acid- and amine-derived columns. In separating the CEA/BSA mixture, the resolution time of BSA was longer than that of CEA when using the EDA column, whereas the resolution time of BSA was shorter than that of CEA when using the Arg, Lys, and His columns. In the separation of the Hb/BSA mixture, the resolution time of BSA was longer than that of Hb in the EDA column, whereas the resolution time of BSA was shorter than that of Hb in the amino acid columns (D-Lys, L-Arg, and D-His).

• Macromolecular Research
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• 제13권4호
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• pp.327-333
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• 2005

pH-sensitive hydrogels were studied as a drug carrier for the protection of insulin from the acidic environment of the stomach before releasing it in the small intestine. In this study, hydrogels based on poly(ethylene oxide) (PEO) networks grafted with methacrylic acid (MAA) or acrylic acid (AAc) were prepared via a two-step process. PEO hydrogels were prepared by ${\gamma}-ray $ irradiation (radiation dose: 50 kGy, dose rate: 7.66 kGy/h), grafted by either MAA or AAc monomers onto the PEO hydrogels and finally underwent irradiation (radiation dose: 520 kGy, dose rate: 2.15 kGy/h). These grafted hydrogels showed a pH-sensitive swelling behavior. The grafted hydrogels were used as a carrier for the drug delivery systems for the controlled release of insulin. Drug-loaded hydrogels were placed in simulated gastric fluid (SGF, pH 1.2) for 2 hr and then in simulated intestinal fluid (SIF, pH 6.8). The in vitro drug release behaviors of these hydrogels were examined by quantification analysis with a UV-Vis spectrophotometer.

• 방사선산업학회지
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• 제6권4호
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• pp.289-297
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• 2012

Since Nafion is very expensive and shows the decreased fuel cell performance over $80^{\circ}C$ operating temperature, much work has been carried out in the search for cheaper membrane with high fuel cell performance. Radiation is known to be very useful for the preparation of the polymer electrolyte membranes since it can be effectively used for the introduction of ion conducting functional groups into the commercial film with high mechanical and chemical properties. Here, we summarize the our recent progress in the development of fuel cell membranes by utilizing radiation.

• Journal of Electrochemical Science and Technology
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• 제10권2호
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• pp.131-138
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• 2019

To improve the performance of Si anodes in advanced Li-ion batteries, the design of the electrode plays a critical role, especially due to the large volumetric expansion in the Si anode during Li insertion. In our study, we used a simple fabrication method to prepare Si-based electrodes by grafting polyacrylic acid (PAA) to a carboxymethyl cellulose (CMC) binder (CMC-g-PAA). The procedure consists of first mixing nano-sized Si and the binders (CMC and PAA), and then coating the slurry on a Cu foil. The carbon network was formed via carbonization of the binders i.e., by a simple heat treatment of the electrode. The carbon network in the electrode is mechanically and electrically robust, which leads to higher electrical conductivity and better mechanical property. This explains its long cycle performance without the addition of a conducting agent (for example, carbon). Therefore, the partially carbonized CMC-g-PAA binder presented in this study represents a new feasible approach to produce Si anodes for use in advanced Li-ion batteries.

• Elastomers and Composites
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• 제56권1호
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• pp.6-11
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• 2021

In order to develop an ultra-high-density elastomeric material for substitution of steel dynamic dampers, a new curing system and technique for high-loading of the filler were examined in this study. Mechanochemical modification of chloroprene rubber (MAH-g-CR) using an internal mixer was carried out with maleic anhydride (MAH) as a reactive monomer. The optimum amount of MAH was 10 phr and the efficient grafting of MAH on CR could be achieved at a mixing temperature of 100℃. After preparing MAH-g-CR, 50 mol% epoxidized natural rubber (ENR 50) was blended with MAH-g-CR to develop a "self-curable rubber blend system" via reaction between the functional groups of the elastomeric matrices without the curing agent and additives. The content of ENR 50 was fixed at 30 wt.% throughout evaluation of the curing behavior of the MAH-g-CR/ENR blend. Tungsten powder was added to the MAH-g-CR/ENR matrix up to 60 vol.% to obtain ultra-high-density, and the maximum density obtained was 7.57 g/㎤. Stable ts2 (scorch time) and t90 (90% cure time) could be obtained even when tungsten powder was incorporated up to 60 vol.%. In addition, the tensile strength and damping properties of MAH-g-CR/ENR containing 60 vol.% of tungsten were better than those of CR containing 60 vol.% of tungsten.

• 한국잠사곤충학회지
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• 제34권2호
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• pp.32-40
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• 1992

반응개시제로 potassium persulfate를 사용한 MAA 가공견섬유에 대하여 열분석, IR spectrum, 아미노산 분석, 전자현미경 등의 기기분석을 통하여 반응 mechanism에 대하여 구명하고자 하였다. IR spectroscopy 분석에서 가공견섬유의 peak은 미가공견섬유와 MAA polymer의 peak을 모두 가지고 있으며, 특이한 peak의 변화는 관찰할 수 없었다. 아미노산 분석에서는 vinyl monomer가 graft된다는 종래의 특정 아미노산의 함량에 있어서, 가공률의 증가에 따른 변화를 관찰할 수 없었으며, MAA 가공견섬유의 중합 mechanism은 styrene 및 MMA의 graft 가공에서와는 일치하지 않는 것으로 나타났는데, 이는 monomer, 개시제, 반응조건에 따라 반응에 관여하는 아미노산이 다른 것으로 추정된다. SEM 관찰에서는 가공률이 낮은 경우의 섬유표면은 미가공견섬유의 표면과 그 차이를 인정할 수 없었으나, 가공률이 증가함에 따라 섬유표면에 섬유축방향으로 줄무늬가 형성되는 것을 관찰할 수 있었다. 이상의 관찰과 앞서 발표한 열분석 결과를 종합하면, potassium persulfate를 반응개시제로한 MAA 가공견의 중합기구에 대해서는 DSC나 IR spectroscopy에 의한 관찰로는 중합기구를 정성정량적으로 분석하기는 힘든 것으로 나타났으며, 아미노산 분석결과로부터 이미 styrene이나 MMA 가공견의 grafting site로 알려 져 있는 Gly, Ala, Ser, Tyr, Thr, Met 및 염기성 아미노산 등의 특정 아미노산에 선택적으로 graft되는 경향을 인정할 수 없으므로 이는 graft 중합에 의해 결합되는 것이라기보다 단지 섬유내부중합에 의해 polymer가 섬유내부에 형성되는 것으로 추정된다. 현미경관찰에서도 polymer는 주로 섬유내에 형성되며, 무게증가율이 큰 경우에는 섬유의 표면에 MAA에 의한 특징적인 줄무늬의 형성을 관찰할 수 있었다.

• 폴리머
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• 제28권5호
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• pp.397-403
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• 2004

광개시제를 이용한 UV 조사방법으로 설폰화 PET-g-GMA 극세 이온 교환 섬유를 합성하고 이들의 구조 및 흡착 특성을 확인하였다. PET-g-GMA의 그라프트율은 UV 조사량, 조사시간 및 반응온도가 증가함에 따라 증가하였으며, 최적 합성조건은 UV조사량, 시간, 반응온도가 각각 450 W, 60 min, $40^{\circ}C$이었다. 한편 최대 설폰화율과 이온 교환 용량은 각각 8.12 mmol/g, 3.25 meq/g의 값을 나타내었다. 또한 설폰화 PET-g-GMA 극세 이온 교환 섬유의 인장강도는 반응전 PET 기재의 인장강도보다 그라프트 반응율이 증가함에 따라 약간 낮아지는 경향을 보였다. 설폰화 PET-g-GMA 극세 이온 교환 섬유의 칼슘 이온, 마그네슘 이온에 대한 흡착 시험 결과 마그네슘 이온이 칼슘 이온보다 흡착 파과 시간이 길었으며, 칼슘 이온, 마그네슘 혼합 용액에서 마그네슘의 흡착 파과 시간은 더욱 길어지는 경향을 보였다.

• 멤브레인
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• 제29권2호
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• pp.88-95
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• 2019

올레핀은 석유화학산업에서 대부분의 물질의 근간이 되는 핵심적인 물질이며 특히 고분자 합성에 있어 매우 중요하다. 이러한 올레핀 물질을 효율적으로 분리/가공하는 공정은 산업발전에 있어 지대한 영향을 끼친다. 본 연구에서는 올레핀 물질 중 프로필렌 기체를 선택적으로 분리하는 고분자 복합막을 제조하여 투과 및 선택 성능을 증대시키고자 고투과성 매질인 poly(1-trimethylsilyl-1-propyne) (PTMSP)에 양친성 고분자를 이용하여 개질하였다. 또한 올레핀 분자와 상호작용이 있는 $AgBF_4$ 염 및 촉진수송을 극대화 시키기 위하여 이온성 액체인 $EMIM-BF_4$를 첨가하여 올레핀/질소 투과 분리 성능을 향상시켰다. 기존 PTMSP 복합막의 경우 굉장히 높은 자유부피를 가져 높은 기체 투과성능을 보이는 반면 투과시키고자 하는 기체에 대한 선택적인 분리 성능이 매우 떨어져 낮은 선택도를 보인다. 이를 극복하고자 양친성 고분자를 PTMSP 계면에 그래프트 공중합을 시켰으며 올레핀과 높은 상호작용을 보이는 $AgBF_4$ 염 및 $EMIM-BF_4$ 이온성 액체를 첨가하여 프로필렌/질소에 대한 선택도를 향상시켰다.

• 멤브레인
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• 제31권3호
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• pp.212-218
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• 2021

화석 연료를 사용할 때, 불완전 연소는 필연적으로 발생하는 문제이다. 이러한 관점에서 연소 후 기체 분리는 불완전 연소 기체의 재활용 가능성을 시사한다. 이와 관련하여 본 연구에서는 일산화탄소 기체 분리용 촉진수송 고분자 분리막을 제조하였다. 이를 위해 poly(vinyl alcohol) (PVA) 주사슬 기반으로 acrylic acid (AA) 단량체를 자유 라디칼 중합법으로 PVA-g-PAA 공중합체를 제조하였다. 본 공중합체를 일산화탄소 활용에 적용하는 사례는 처음이며, 제조한 공중합체는 AgBF₄ 염과 HBF₄를 혼합하여 기체 분리막에 적용하였다. 공중합체 합성 결과는 FT-IR을 통해 분석하였으며, 공중합체와 AgBF₄, HBF₄의 상호작용은 TEM를 통해 분석하였다. 염의 첨가를 통해 일산화탄소 기체의 촉진수송 채널을 형성하였으며 이를 통해 일산화탄소 분리막 분야에 촉진수송 및 그래프팅 방법이라는 새로운 접근법을 제시하였다.