• 제목/요약/키워드: Thermo-responsive polymers

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Thermoresponsive Phase Transitions of PLA-block-PEO-block-PLA Triblock Stereo-Copolymers in Aqueous Solution

  • Lee, Hyung-Tak;Lee, Doo-Sung
    • Macromolecular Research
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    • 제10권6호
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    • pp.359-364
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    • 2002
  • A series of PLA-PEO-PLA triblock stereo-copolymers with varying PLA/PEO and L-DL-LA ratios were synthesized via ring opening pelymerizations. Aqueous solutions of these copolymers undergo thermo-responsive phase transitions as the temperature monotonically increases. Further study shows that there is a critical gel concentration (CGC), and also lower and upper critical gel temperatures (CGTs), at which the thermo-responsive phase transition occurs. The CGC and CGTs are affected by various factors such as block length, as well as the compositions of the PLA blocks and of the additives. In particular, the changes in the phase diagram produced by varying the L-/DL-LA ratio in the PLA blocks were determined to be mainly due to consequent stereo-regularity changes in the PLA blocks.

스마트 윈도우용 가교 열감응성 폴리(N-이소프로필아마이드) 겔 소재의 제조 및 특성 - 물/글리세롤 혼합용매 중의 글리세롤 함량의 영향 - (Preparation and Properties of Crosslinked Thermo-responsive Poly(N-isopropylacrylamide) Gel Materials For Smart Windows - Effect of Glycerol Content in Water/Glycerol Solvent -)

  • 박재형;김일진;이동진;심재학;송민섭;이영희;유중환;김한도
    • 청정기술
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    • 제24권2호
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    • pp.112-118
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    • 2018
  • 온도 변화에 따라 상 전이를 나타내는 열 감응성 고분자는 외부 온도 감응으로 태양광 투과 조절이 가능하므로 스마트 윈도우용 소재로 적용 가능하다. 넒은 온도 범위에서 사용 가능한 스마트 윈도용 열감응성 고분자의 개발은 바람직하다. 고 성능스마트 윈도우용 소재를 얻기 위하여, 단량체 N-isopropylacrylamide, 가교제 N, N'-methylenebisacrylamide (MBAm), 산화개시제 ammonium persulfate (APS)/촉매 tetramethylene diamine 및 혼합용매(물/글리세롤)을 사용하여 3차원의 열감응성(thermoresponsive) poly(N-isopropylacrylamide) (PNIPAm) 겔을 제조하였다. 본 연구에서는 혼합용매 중의 글리세롤의 함량이 가교된 PNIPAm 겔 필름의 하한임계온도(low critical solution temperature, LCST), 어는점 및 태양광의 투광도에 미치는 영향을 조사하였다. 글리세롤 함량이 0 wt%에서 10 wt%로 증가하면 PNIPAm 겔 필름의 LCST/어는점은 각각 $34.3/6.3^{\circ}C$에서 $28.2/-6.5^{\circ}C$로 감소함을 알 수 있었다. LCST보다 낮은 $25^{\circ}C$에서는 본 연구에서 합성한 모든 PNIPAm 겔 필름은 투명(광 투과)하지만 LCST보다 높은 $45^{\circ}C$에서는 불투명하다는 것을 알 수 있었다. 이러한 결과는 본 연구에서 합성한 PNIPAm 겔 소재는 $-6.5^{\circ}C$ 부근에서도 스마트 윈도우용 소재로 활용할 가능성이 높음을 알 수 있다.

Synthesis and Characterization of Biodegradable Elastic Hydrogels Based on Poly(ethylene glycol) and Poly(${\varepsilon}-caprolactone$) Blocks

  • Im, Su-Jin;Choi, You-Mee;Subramanyam, Elango;Huh, Kang-Moo;Park, Ki-Nam
    • Macromolecular Research
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    • 제15권4호
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    • pp.363-369
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    • 2007
  • Novel biodegradable elastic hydrogels, based on hydrophilic and hydrophobic polymer blocks, were synthesized via the radical crosslinking reaction of diacrylates of poly(ethylene glycol) (PEG) and poly(${\varepsilon}-caprolactone$) (PCL). PEG and PCL diols were diacrylated with acryloyl chloride in the presence of triethylamine, with the reaction confirmed by FT-IR and $^1H-NMR$ measurements. The diacrylate polymers were used as building-blocks for the syntheses of a series of hydro gels, with different block compositions, by simply varying the feed ratios and molecular weights of the block components. The swelling ratio of the hydrogels was controlled by the balance between the hydrophilic and hydrophobic polymer blocks. Usually, the swelling ratio increases with increasing PEG content and decreasing block length within the network structure. The hydrogels exhibited negative thermo-sensitive swelling behavior due to the coexistence of hydrophilic and hydrophobic polymer components in their network structure, and such thermo-responsive swelling/deswelling behavior could be repeated using a temperature cycle, without any significant change in the swelling ratio. In vitro degradation tests showed that degradation occurred over a 3 to 8 month period. Due to their biodegradability, biocompatibility, elasticity and functionality, these hydrogels could be utilized in various biomedical applications, such as tissue engineering and drug delivery systems.

Coil-to-globule transition of thermo-responsive γ-substituted poly (ɛ-caprolactone) in water: A molecular dynamics simulation study

  • Koochaki, Amin;Moghbeli, Mohammad Reza;Nikkhah, Sousa Javan
    • Current Applied Physics
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    • 제18권11호
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    • pp.1313-1319
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    • 2018
  • The coil-to-globule behavior of poly{${\gamma}$-2-[2-(2methoxyethoxy)ethoxy]ethoxy-3-caprolactone} (PMEEECL) as a ${\gamma}$-substituted poly (${\varepsilon}$-caprolactone) was investigated via atomistic molecular dynamics (MD) simulation. For this purpose, radius of gyration, end-to-end distance and radial distribution function of the chain in the presence of water were calculated. Consequently, the lower critical solution temperature (LCST) of PMEEECL chain at which the coil-to-globule transition takes place, was determined in each calculated parameter curve. The simulation results indicated that the LCST of PMEEECL was occurred at close to 320 K, which is in a good agreement with previous experimental results. Additionally, the appearance of sudden change in both Flory-Huggins interaction parameter (${\chi}$) and interaction energy between the PMEEECL chain and water molecules at about 320 K confirmed the calculated LCST result. The radial distribution function (RDF) results showed that the affinity of the PMEEECL side chain to water molecules is lower than its backbone.

자극감응성 유도용질로서 정삼투막에 부착된 온도감응성 고분자 (Temperature-Sensitive Polymers Adhered on FO Membrane as Drawing Agents)

  • 이청천;이종휘
    • 폴리머
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    • 제38권5호
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    • pp.626-631
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    • 2014
  • 물을 정수하기 위해서는 그에 상응하는 막대한 양의 에너지가 소모되고, 이 때 소모되는 에너지는 환경오염을 야기할 수 있다. 이러한 문제 때문에 정수 공정 중에 상대적으로 낮은 에너지를 요구하는 정삼투 방법이 많은 관심을 받아왔다. 그러나 정삼투 방법은 오염수로부터 물을 끌어오기 위해서 높은 삼투압을 발생시킬 수 있는 유도용질이 필요하다는 점 때문에 어려움이 있었고 본 연구에서는 poly(N-isopropylacrylamide)(PNIPAM)이라는 온도 감응성 고분자 하이드로젤을 기본으로 하는 양쪽성 이온 물질과의 공중합체와 interpenetrating polymer network(IPN) 구조를 가지는 하이드로젤을 제작하고 이를 정삼투막에 부착시켜 성공적으로 유도용질 역할을 수행함을 확인하였다. 공중합체의 경우 팽윤비가 급격히 증가한 것을 확인할 수 있었으나, 그 만큼의 온도감응성이 떨어지는 모습을 보였고 IPN 구조의 경우는 온도감응성과 팽윤비 값이 PNIPAM 젤에 약간 못 미쳤다. 여기에 팽윤비 값과 삼투압의 관계를 확인하였다.