• Fibers and Polymers
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• 제4권4호
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• pp.188-194
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• 2003

Phase behavior and spinodal phase separation kinetics in binary blends of a random copolymer of vinylidene fluoride and trifluoroethylene (75/25) [P(VDF/TrFE)] and poly(l,4-butylene adipate) (PBA) have been investigated by means of optical microscopic observation and time-resolved light scattering. The blends exhibited a typical lower critical solution temperature (LCST)∼${34}^{\circ}C$ above the melting temperature of the P(VDF/TrFE) crystals over the entire blend composition range. P(VDF/TrFE) and PBA were totally miscible in the temperature gap between the melting point of P(VDF/TrFE) and the LCST. Temperature jump experiments of the 3/7 P(VDF/TrFE)/PBA blend were carried out on a light-scattering apparatus from a single-phase melt state (${180}^{\circ}C$) to a two-phase region (205∼${215}^{\circ}C$). Since the late stage of spinodal decomposition (SD) is prevalent in the 3/7 blend, SD was analyzed using a power law scheme. Self-similarity was preserved well in the late stage of SD in the 3/7 blend.

• 한국막학회:학술대회논문집
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• 한국막학회 1995년도 춘계 총회 및 학술발표회
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• pp.1-4
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• 1995

The microstructure of polymer membranes produced via thermally induced phase separation (TIPS) of polymer solutions is a strong function of both the early-stage (by spinodal decomposition or nucleation & growth) and the late-stage phase separation (referred to in general as coarsening). In the case of early stage effects, the membrane morphology resulting from a nucleation & growth mechanism is either a poorly interconnecsed, stringy, beady structure which is mechanically fragile or a well interconnected structure with highly nonuniform pore sizes. In contrast, spinodal decomposition results in a well interconnected, mechanically strong membrane with highly uniform pore sizes. Here I describe recent quantitative studies of the coarsening effects on the microstructure of membranes produced via TIPS process. The dependence of microstructure on coarsening time, quench depth, solution viscosity, and polymer molecular weight was investigated in order to distinguish among three possible coarsening mechanisms, Ostwald ripening, coalescence, and hydrodynamic flow, which may be responsible for structural evolution after the early-stage phase Separation (spinodal decomposition or nucleation & growth).

• 폴리머
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• 제26권6호
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• pp.821-828
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• 2002

미량의 Pluronics가 첨가된 PLLA/l,4-dioxane/water의 삼성분계상을 온도 변화로 유도된상 분리법을 이용하여 10~300 $\mu\textrm{m}$의 공극 크기를 가지며 공극 간의 연결성이 우수한 PLLA 다공성 지지체를 제조하였다. 순수한 PLLA 용액에 Pluronics를 첨가하면 상 분리 온도가 P-123< F-68< F-127 순서로 순차적으로 상승한다. 이는 Pluronics의 양 말단 사슬인 PEO의 영향으로 상분리 진행이 촉진되기 때문이다. 상 분리 온도의 상승으로 스피노달 영역을 증가시켜 높은 온도에서 상 분리 유도가 가능하게 된다. 또한 상 분리 진행 시간 동안에는 계면에 흡수된 Pluronics가 거대 구조를 안정화시켜 상 분리 진행 속도를 지연시키게 된다.

• 한국막학회:학술대회논문집
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• 한국막학회 2002년도 춘계 총회 및 학술발표회
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• pp.81-85
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• 2002

Small angle light scattering and field emission scanning electron microscope have been used to quantify the kinetics of liquid-liquid separation behavior during water vapor(RH52%[$\pm$3%] at 27$^{\circ}C$) quenching (non-solvent induced phase separation, NIPS) of polysulfone/NMP/Alcohol and CPVC/THF/Alcohol, respectively. Time dependence of the position of the light scattering maximum was observed at polysufone dope solutions, confirming spinodal secomposition (SD). while CPVC dope solutions showed a decreased scattered light intensity with a increased q-valuel, indicating nucleation & growth (NG). For the each system, domain growth rate in the intermediate and late stage of phase separation decreased with increasing the number of carbon of alcohol used as additive (non-solvent). Also, in the early stage for SD, the scattering intensity with time was in accordance with Cahns linear theory of spinodal decomposition,[1-3] regardless of types of non-solvent additive.

• 멤브레인
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• 제7권2호
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• pp.49-56
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• 1997

In order to understand the formation of polymeric membranes or microcellular foams, phase separation phenomena in polymer solutions should be understood. The present review examines the progress made in the understanding of these phenomena, with emphasis on selected polymer-solvent systems. In the case of polymer-solvent systems, coarsening is of particular importance as it may come to dominate or overshadow spinodal decomposition effects within the first minute or few minutes of phase separation. In this article, some of the most important theoretical models of late stage of phase separation are reviewed, and recent experimental studies on coarsening in polymer-solvent systems are studied.

• 한국막학회:학술대회논문집
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• 한국막학회 1998년도 추계 총회 및 학술발표회
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• pp.103-105
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• 1998

Asymmetric polymeric membranes prepared by the phase transition technique usually have either a top layer consisting of closely packed nodules or pores dispersed throughout the membrane surfaces. In this study, we present AFM image of a polysulfone membrane which show a clear evidence for the nodular structure and porous structure resulted from different phase separation mechanisms; spinodal decomposition and nucleation and growth. The surface morphology obtained by SEM and AFM was also compared.

• 한국막학회:학술대회논문집
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• 한국막학회 2004년도 Proceedings of the second conference of aseanian membrane society
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• pp.74-77
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• 2004

Porous membranes were prepared via thermally induced phase separation (TIPS) of (ethylene-co-vinyl alcohol) (EVOH)/glycerol mixtures. The liquid-liquid (L-L) phase boundaries are shifted to higher temperature when the ethylene contents in EVOH increase. Moreover, the kinetic study proved that the growth of droplets formed by the general liquid-liquid (L-L) phase separation obeyed a power-law scaling relationship in the later stage of spinodal decomposition (SD). A new phase separation mechanism was presented, in which the L-L phase separation could be resulted from the crystallization. The hollow fiber membranes were prepared. The membranes showed asymmetric structures with skin layer near the outer surface, the larger pores just below the skin layer and the smaller pores near the inner surface. The effect of ethylene content (EC) in EVOH, cooling water bath temperature and take-up speed on membrane performance was investigated.

• 한국막학회:학술대회논문집
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• 한국막학회 1997년도 추계 총회 및 학술발표회
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• pp.11-15
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• 1997

Liquid-liquid phase separation에는 nucleation and growth와 spinodal decomposition의 2가지 경로가 있다. 상온에서 고농도의 고분자 용액과 저량의 비용매의 조성의 근처에는 용해도 갭으로 들어가게 되면 비용매에 아주 미량의 고분자가 있는 조성을 갖는 핵이 고분자 용액 내에서 형성되고 이러한 핵은 여러게가 액적의 형태로 주위의 고분자 용액의 gelation에 의해서 성장이 멈출 때까지 커지게 된다. 여기서 어떤 고분자 상이 nucleation되는지가 매우 중요하게 된다. 실제 우리가 상전이 막을 제조할 경우는 대부분 10wt% 이상의 고분자 농도이므로 polymer-poor상이 nucleation이 된다. Spinodal decomposition의 경우는 용해도 갭을 빠르게 통과해서 nucleation이 일어나지 않고 spinodal line을 지나는 경우이다. 이러한 경우의 용액은 매우 불안정해서 약간의 농도 변화에도 자발적인 상분리가 일어나서 polymer-poor상과 polymer-rich상이 서로 얽혀져 있는 network구조를 형성하게 된다.

• 멤브레인
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• 제5권3호
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• pp.119-128
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• 1995

폴리스티렌과 싸이클로헥산 용액으로부터 제조된 멤브레인의 미세구조 형성에 미치는 coarsening의 효과를 주사전자현미경(SEM)을 이용하여 연구하였다. 고분자 용액의 열 분석은 DSC를 이용하여 행하여졌으며 demixing peak의 개시 온도로부터 binodal 곡선이 결정되었다. 열적으로 유도된 상 분리(TIPS) 공정과 freeze drying 기법을 이용하여 제조된 고분자 막의 미세 구조는 coarsening 시간과 quench 경로에 의해 큰 영향을 받음이 확인되었다. Spinodal decomposition이 상 분리 기구인 경우에는 멤브레인의 미세구조가 서로 잘 연결되고 거의 일정한 cell 크기를 갖게 되며, 용매를 제거하기 이전에 상 분리 시간을 증가시킴으로써 멤브레인의 pore 크기를 증가시킬 수 있음이 판명되었다. 또한 멤브레인의 cell 또는 pore 크기 증가는 coarsening time과 quench depth에 크게 의존함이 확인되었다. 본 연구에서는 특히 고분자 용액의 농도가 이로부터 제조되는 고분자 막의 구조에 미치는 역할을 규명하였다.

• 한국섬유공학회:학술대회논문집
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• 한국섬유공학회 2002년도 봄 학술발표회 논문집
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• pp.207-210
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• 2002

PVDF는 측쇄에 C=O기를 갖는 고분자인 PMMA와 PVAc와의 블렌드 및 주쇄에 C=O기를 갖는 poly(1,4-butylene adipate) (PBA)와의 블렌드에서 PVDF의 융점보다 상당히 높은 온도에서 LCST거동을 보이고 있음이 알려져 있다. 그런데 PVDF/PMMA와 PVDF/PVAC 블렌드계에서는 LCST가 고분자의 열분해온도와 유사하여 LCST거동을 실험적으로 관찰하기 어려웠다. 그런데 PVDF/PBA 블렌드계에서는 실험적으로 측정할 수 있을 정도로 LCST가 낮아지긴 하였지만 PBA의 열분해를 완전히 배제하기엔 아직도 높은 온도이다.[1] (중략)