• 제목/요약/키워드: Radical polymerization

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PVC-g-PSSA가지형 공중합체와 헤테로폴리산을 이용한 수소이온 전도성 복합 전해질막 (Proton Conducting Composite Membranes Consisting of PVC-g-PSSA Graft Copolymer and Heteropolyacid)

  • 김종학;고종관;최진규;연승현;안익성;박진원
    • 멤브레인
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    • 제19권2호
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    • pp.96-103
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    • 2009
  • 본 연구에서는 poly(vinyl chloride) (PVC)가지형 공중합체 전해질과 헤테로폴리산(HPA)을 이용하여 유무기 합성 전해질막을 제조하였다. poly(vinyl chloride)-g-poly(styrene sulfonic acid) (PVC-g-PSSA)는 PVC의 이차 염소의 직접적인 개시를 이용한 atom transfer radical polymerization (ATRP)로 합성하였다. 이때, HPA 나노입자는 수소 결합을 통해 PVC-g-PSSA 가지형 공중합체와 결합하는 것을 FT-IR spectroscopy를 통하여 확인하였다. 전해질막의 수소이온 전도도는 HPA의 질량 분율이 0.3이 될 때까지 상온에서 0.049에서 0.068 S/cm로 증가하였다. 이것은 HPA 나노입자 고유의 전도도와 가지형 공중합체가 가지고 있는 술폰산의 강화된 산도 때문이라고 추정된다. 합습률은 HPA의 질량 분율이 0.45까지 증가할수록 130에서 84%로 감소하였다. 이것은 HPA나노입자와 고분자 메트릭스 사이의 수소 결합의 상호작용 때문에 물을 흡수하는 site의 수가 감소한 결과라고 볼 수 있다. 열중량 분석결과 HPA의 농도가 증가할수록 전해질막의 열적 안정성이 강화된다는 것을 알 수 있었다.

MF 적용을 위한 다공성 PAN 나노섬유막의 제조 (Preparation of Porous Polyacrylonitrile Nanofibers Membrane for the MF Application)

  • 안혜련;장원기;탁태문;변홍식
    • 멤브레인
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    • 제23권2호
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    • pp.112-118
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    • 2013
  • Polyacrylonitrile (PAN) 기질고분자를 용매인 dimethylformamide (DMF)에 녹인 후 전기방사법을 이용하여 polyacrylonitrile nanofibers membrane (PAM)을 제조하였으며, 정밀여과(microfiltration) 적용을 위해, 제조된 PAM 샘플들의 layer 수를 변화시켜, 기공크기를 조절하였다. 또한, 순수투과도(water-flux) 향상을 위해 poly (ethylene glycol) methyl ether methacrylate와 azobisisobutylronitrile (AIBN)을 이용하여 자유 라디칼 중합(free radical polymerization)을 통해 합성된 AN-PEGMA 공중합체를 PAN과 3:1의 비율로 혼합한 후 위와 같은 방법으로 다공성 막(PAM/APM)을 제조하였으며, FT-IR과 E.D.S 분석을 통해 PAM 샘플과 비교 분석하였다. Scanning Electron Microscope (SEM) 분석과 기공크기, 기공도 실험을 통해 균일한 직경(400~600 nm)과 균일한 기공특성(0.5~0.4 ${\mu}m$)을 가진 다공성 막이 제조되었음을 확인할 수 있었다. 순수투과도 측정을 통해 정밀여과용 막으로의 활용가능성을 조사하였으며, AN-PEGMA 공중합체가 도입된 PAM/APM의 경우 상용막인 polyvinylidenefluoride (PVdF)에 비해 순수투과도가 상대적으로 높은 값을 나타내었다. 위의 결과로부터 전기방사법으로 제조된 PAN 나노섬유막들은 정밀여과용 막으로서 충분한 활용가능성이 있다고 판단된다.

ABA 트리블록 공중합체를 이용한 무가습 가교형 고분자 전해질막 (Anhydrous Crosslinked Polymer Electrolyte Membranes Based On ABA Triblock Copolymer)

  • 김종학;고종관;이도경;노동규;설용건
    • 멤브레인
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    • 제19권3호
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    • pp.228-236
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    • 2009
  • 원자전달 라디칼 중합을 이용하여 poly(hydroxyl ethyl acrylate)-b-polystyrene-b-poIy(hydroxyl ethyl acrylate) (PHEA-b-PS-b-PHEA) 트리블록 공중합체를 합성하였다. 이렇게 합성된 PHEA-b-PS-b-PHEA블록 공중합체의 -OH 그룹과 이미다졸 디카르복실릭산(IDA)의 -COOH 그룹과의 에스테르 반응에 의하여 가교된 전해질막을 제조하였다. 인산(${H_3}{PO_4}$)을 도핑하여 이미다졸-인산 착체를 형성한 결과, 인산 함량이 증가함에 따라 고분자 전해질막의 수소 이온 전도도가 증가하였다. 특히 [HEA]:[IDA]:[${H_3}{PO_4}$]=3:4:4의 조성을 갖는 PHEA-b-PS-b-PHEA/IDA/${H_3}{PO_4}$ 고분자 전해질막은 $100^{\circ}C$의 비가습 조건에서 최대 0.01 S/cm의 수소이온 전도도를 나타내었다. 열분석 결과(TGA) 전해질막은 $350^{\circ}C$의 고온까지 열적으로 안정함을 확인하여 연료전지에 적용이 가능함을 보여주었다.

열분해잔사유로부터 불균일계 불소화공정에 의해 제조된 메조페이스 피치의 특성 (The Characteristics of Mesophase Pitch Prepared by Heterogeneous Fluorination Process from Pyrolysis Fuel Oil)

  • 김도영;김지현;이형익;이영석
    • 공업화학
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    • 제27권5호
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    • pp.537-542
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    • 2016
  • 본 연구에서는 불균일계 불소화 개질 공정을 이용하여 열분해잔사유(PFO)로부터 메조페이스 피치를 제조하였다. 이 공정은 다양한 온도의 직접 불소화 공정과 $390^{\circ}C$의 열처리 공정을 통하여 진행하였다. 제조된 피치는 연화점, 원소분석, 푸리에 변환 적외선 분광 분석, 고분해능 X-ray 회절 분석 그리고 편광 현미경 분석을 실시하였다. 제조된 피치의 탄소 함량은 직접 불소화 공정의 반응 온도 증가에 따라 함께 상승하였으며, 그 산소, 질소 그리고 황 성분은 완전하게 제거되었다. 불소화 온도가 증가함에 따라서, 메조페이스 소구체의 생성, 성장, 합체, 정렬이 관찰되었다. 탄소 육각망면의 층간간격이 감소하였고 결정자 크기가 증가하였다. 또한, 지방족 화합물의 축 중합으로 인한 방향족 화합물의 함량 증가가 관찰되었다. 이러한 결과는 반응 온도의 증가에 따라 증가된 불소 라디칼의 반응성에 기인한다. 불소화 반응은 열분해잔사유가 라디칼 반응에 의한 중합반응의 촉진으로, 방향족 화합물의 생성을 돕는 것으로 판단된다.

Polystyrene-b-Poly(hydroxyl ethyl methacrylate) 블록 공중합체를 이용한 무가습 고분자 전해질막 (Anhydrous Polymer Electrolyte Membranes Prepared From Polystyrene-b-Poly (hydroxyl ethyl methacrylate) Block Copolymer)

  • 김종학;서진아;이도경;노동규;설용건
    • 멤브레인
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    • 제19권4호
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    • pp.302-309
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    • 2009
  • 원자전달 라디칼 중합을 이용하여 polystyrene-b-poly (hydroxyethyl methacrylate) (PS-b-PHEMA) 블록 공중합체를 합성한 뒤, 블록 공중합체의 -OH 그룹과 이미다졸 디카르복실릭산 (IDA)의 -COOH 그룹과의 에스테르 반응에 의하여 가교된 전해질막을 제조하였다. 인산($H_3PO_4$)을 도핑하여 이미다졸-인산 착체를 형성한 결과, 인산 함량이 증가함에 따라 공중합체 전해질막의 수소 이온 전도도가 계속 증가하였다. 또한 인장강도와 인장률 모두 인산 함량에 따라 증가하였다. 특히 [HEMA]: [IDA]:[$H_3PO_4$] = 3:4:4의 조성을 갖는 PS-b-PHEMA/IDA/$H_3PO_4$ 블록 공중합체 전해질막은 $100^{\circ}C$의 비가습 조건에서 최대 0.01 S/cm의 수소이온 전도도를 나타내었다. 열분석(TGA) 실험을 통하여 전해질막은 $350^{\circ}C$의 고온까지 열적으로 안정함을 확인하였다.

PVA-g-PAA 가지형 공중합체 기반 촉진수송 분리막 (Facilitated Transport Membranes Based on PVA-g-PAA Graft Copolymer)

  • 박민수;강미소;박보령;김정훈;김종학
    • 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.

함산소불소화가 저밀도 폴리에틸렌 표면의 그라프트 중합 및 그 표면 특성에 미치는 영향 (Effects of Oxyfluorination on Surface Graft Polymerization of Low Density Polyethylene Film and Its Surface Characteristics)

  • 윤석민;우상욱;정의경;배병철;박인준;이영석
    • 공업화학
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    • 제21권3호
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    • pp.343-348
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    • 2010
  • 저밀도 폴리에틸렌(low density polyethylene, LDPE) 필름의 표면을 다양한 반응 조건하에서 함산소불소화하여 hydroperoxide 관능기를 도입시켜 표면특성을 변화시켰다. 또한 생성된 hydroperoxide 관능기를 반응 개시제로 친수성 그룹을 가지는 단량체인 acryl amide (AM)와 소수성 그룹을 가지는 단량체인 methyl methacrylate (MMA)를 그라프트 중합시켜 LDPE 필름의 표면을 2차 개질하였다. 또한 LDPE, 함산소불소화 된 LDPE (OFPE), AM 및 MMA 단량체가 그라프트 된 OFPE 필름의 표면특성은 1,1-diphenyl-2-picrylhydrazyl (DPPH), 감쇠전반사 분광법, 시차주사 열량분석기 및 접촉각 측정법 등으로 분석하였다. DPPH 라디칼 분석법의 결과로부터, OFPE의 hydroperoxide 관능기의 양은 함산소불소화 총압력과 F2 가스의 부분압이 증가함에 따라 증가함을 알 수 있었다. 접촉각 및 표면 자유에너지 분석결과로부터, 함산소불소화에 의해서 생성된 hydroperoxide 관능기와 AM과 같은 친수성 그룹을 가지는 단량체의 그라프트 중합은 LDPE 필름 표면에서 물과 같은 친수성 용매의 접촉각을 감소시키고, MMA와 같은 소수성 그룹을 가지는 단량체의 경우는 LDPE 필름 표면에서 methylene diiodide와 같은 비극성 용매의 표면 접촉각을 감소시켰다. 이는 AM 및 MMA 단량체의 그라프트 중합에 의한 것으로, LDPE 필름 표면은 친수성 및 소수성 용매에 대한 젖음성이 향상되었다.

차선의 시인성 향상을 위한 SrAl2O4 : Eu2+,Dy3+ 축광 마이크로 캡슐화에 관한 연구 (Microencapsulation of SrAl2O4 : Eu2+,Dy3+ Phosphorescent Phosphor for Enhanced Visibility of Road Lanes)

  • 박재일;정수환;정인우
    • 접착 및 계면
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    • 제17권3호
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    • pp.110-116
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    • 2016
  • 야간 우천시 수막에 의한 차선의 재귀반사 효율 감소로 운전자의 시인성이 저하되고 있으며 이로 인해 많은 사고가 발생한다. 시인성을 높이기 위해 메틸메타크릴레이트의 현탁중합 시 소수성으로 표면이 개질된 $SrAl_2O_4:Eu^{2+}$,$Dy^{3+}$ 축광 물질을 도입하고 이를 캡슐화하였다. 표면 개질에 사용된 물질과 라디칼 개시제의 종류, 사용된 축광 물질의 양, 그리고 캡슐의 입도가 캡슐 내부의 축광 물질 함량($W_{TGA}$)에 미치는 영향을 TGA를 사용하여 분석하였다. 그 결과 축광 물질의 함량은 7~81 wt%까지 넓은 분포를 나타내었으며, 이러한 결과는 현탁중합이 넓은 함량 범위의 축광 물질을 캡슐화하는데 적합한 것을 의미한다. 축광 물질의 함량이 낮은 경우에는 캡슐의 입도가 감소함에 따라 $W_{TGA}$이 증가하였으나, 축광 물질의 함량이 높을 때에는 캡슐의 입도에 별 영향을 받지 않았다. 축광 캡슐 중 지름 $425{\sim}710{\mu}m$의 축광 캡슐을 활용하여 형광 차선 시편을 제작하였으며 LED램프를 20 min 동안 조사한 후 광원을 제거하였을 때, 100 s 동안 약 $300mcd/m^2$ 이상의 휘도를 유지했다. 이러한 결과로 미루어 보아 제조된 축광 캡슐은 차선 위의 유리 비드를 대체하기에 충분한 가능성을 가짐을 알 수 있었다.

생활치 표백술 후 수종의 자유 산소기 제거제 처리가 복합 레진-법랑질 전단 접착 강도 및 파절 양상에 미치는 영향 (THE EFFECT OF REMOVAL OF RESIDUAL PEROXIDE ON THE SHEAR BOND STRENGTH AND THE FRACTURE MODE OF COMPOSITE RESIN-ENAMEL AFTER TOOTH BLEACHING)

  • 임경란;금기연;김애리;장수미
    • Restorative Dentistry and Endodontics
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    • 제26권5호
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    • pp.399-408
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    • 2001
  • Tooth bleaching has been prevailing recently for its ability to recover the color and shape of natural teeth without reduction of tooth material. However, it has been reported that bleaching procedure adversely affects the adhesive bond strength of composite resin to tooth. At the same time the bond strength was reported to be regained by application of some chemical agents. The purpose of this in vitro study was to investigate the effect of the removal of residual peroxide on the composite- enamel adhesion and also evaluated fracture mode between resin and enamel after bleaching. Sixty extracted human anterior and premolars teeth were divided into 5 groups and bleached by combined technique using of office bleaching with 35 % hydrogen peroxide and matrix bleaching with 10% carbamide peroxide for 4 weeks. After bleaching, the labial surfaces of each tooth were treated with catalase, 70% ethyl alcohol, distilled water and filled with composite resin. Shear bond strength was tested and the fractured surfaces were also examined with SEM. Analysis revealed significantly higher bond strength values. (p<0.05) for catalase-treated specimens, but water-treated specimens showed reduction of bond strength, alcohol- treated specimens had medium value between the two groups(p<0.05). The fracture mode was shown that the catalase group and the alcohol group had cohesive failure but the water sprayed group had adhesive failure. It was concluded that the peroxide residues in tooth after bleaching seems to be removed by gradual diffusion and the free radical oxygen from peroxide prevents polymerization by combining catalyst in the resin monomer. Therefore it may be possible to eliminate the adverse effect on the adhesion of composite resin to enamel after bleaching by using water displacement solution or dentin bonding agent including it for effective removal of residual peroxide.

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Free Radical 중합에 의한 PEGMA/Na-MMT와 아크릴단량체의 합성 및 물성 (Synthesis and Properties of PEGMA/Na-MMT with Acrylic Monomer by Free-Radical Polymerization)

  • 주홍희;박찬영;김태균;천제환;이원기;오상택
    • 접착 및 계면
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    • 제11권3호
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    • pp.106-111
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    • 2010
  • PEGMA macromer를 Na-MMT에 삽입한 후 MMA 및 MA 단량체와의 공중합을 행하여 PEGMA/(Na-MMT)-co-MMA/MA 나노복합재료를 합성하고 이의 특성결정을 행하였다. 제조된 나노복합재료를 XRD로 관찰한 결과, Na-MMT에 PEGMA를 삽입하였을 경우 Na-MMT 양이 증가함에 따라 Na-MMT의 실리케이트 층간거리는 증가하였다. DSC 측정으로부터 Na-MMT 첨가량이 늘어날수록 Tg는 높아지는 경향을 보였다. TGA 측정을 통하여 PEGMA/(Na-MMT)-co-MMA/MA 나노복합재료는 순수한 PEGMA-co-MMA/MA보다 열안정성이 다소 향상됨을 확인하였다.