We investigated the feasibility of dispersion polymerization without any stabilizer, which has been considered essential for ensuring colloidal stability. By employing small amounts of a lyophilic comonomer, 4-vinyl pyridine, styrene was successfully polymerized by dispersion polymerization in aqueous alcohol without stabilizer to afford stable poly(styrene-co-4-vinyl pyridine) copolymer microspheres. The stable microspheres were produced in the 4-vinyl pyridine range of 2-15 wt% to styrene. Without 4-vinyl pyridine, severely coagulated particles were obtained, implying that the poly(4-vinyl pyridine) moiety endowed colloidal stability. The polymerization kinetics, behavior, and properties of the ultimate particles showed general features of dispersion polymerization. The study results suggest that stabilizer- tree dispersion polymerization is possible, thereby facilitating the synthesis of impurity(stabilizer)-tree polymer particles.
The surface functionalization of a fluoropolymer by ion beam-induced graft polymerization was described in this research. The surface of poly(tetrafluoroethylene) (PTFE) films were irradiated by a 150 keV $H^+$ ions, and 4-vinyl pyridine (4VP) as a functional monomer was then thermally graft polymerized on the irradiated surface. The surface properties of poly(4-vinyl pyridine) (P4VP)-grafted PTFE films were investigated in terms of grafting degree, wettability, chemical structure, and morphology. The results revealed that the surface of PTFE films was successfully functionalized by ion beam-induced graft polymerization of 4VP.
여러 종류의 용매와 상용화되어 있는 비공유결합성 분산제들을 이용하여 안정한 그래핀 분산액을 제조 하였다. 분산액은 3시간의 초음파 처리를 통하여 제조 되었으며, NMP 용매에서는 Tween 계열과 Span 계열과 Pluronic 계열의 분산제가 안정한 그래핀 분산액을 형성하였다. 또한 에탄올 용매에서는 질소를 포함한 분산제 종류가 안정한 분산액을 형성하였으며, 물과 dichloromethane에서는 모든 분산제에 대하여 대체로 불안정하였지만 poly(4-vinyl pyridine)과 sodium dodecyl sulfonate를 사용한 경우 일부 안정한 분산액을 형성 하였다. 또한 Poly(4-vinyl pyridine), poly(vinyl pyrrolidone), poly(2-(dimethylamino)ethyl methacrylate)를 이용하여 더 큰 용량의 그래핀 분산액을 제조하였다. 본 연구는 그래핀의 분산을 위한 여러 용매 및 분산제에 대한 기준을 제공할 수 있을 것으로 기대된다.
나노피막을 형성하는 유기솔더 보존제의 주성분인 저분자 imidazole계 유기물을 대체할 수 있는 고분자 물질을 합성하였다. Cu와 같은 금속과의 접착성이 종은 비닐 피리딘을 주요 단량체로 하였고 물성 개질을 위한 공중합용 단량체로 아크릴아미드와 알릴아민을 사용하였다. 다양한 조성의 공중합체를 제조하여 코팅성, 용해도, 열적 특성, 산화방지 특성 등의 유기솔더 보존제로서의 특성을 평가하였다. 공중합체중 알릴아민을 함유한 공중합체의 경우 전반적으로 Cu pad에 대해 뛰어난 코팅능과 열적안정성을 보였고, 분자량 및 알릴아민 함유량에 따라 그 특성이 변화하였다. Oxygen induced temperature를 측정하여 시간에 따른 열 안정성을 확인해 본 결과 $230^{\circ}C$까지는 70분이상 동안 아무런 산화반응에 의한 열량 변화를 관찰할 수 없었고, 모든 알릴아민계 공증합체가 산소조건하에서 $200^{\circ}C$에서 1시간 동안 무게감량의 변화가 거의 없었으므로 충분한 열적 안정성을 갖고 있는 것으로 확인되었다.
Layer-by-layer(LbL) 흡착에 의한 poly(ethylene-alt-m미? anhydride) (PEMAh)/poly(4-vinyl pyridine) (P4VP) 자기조립 다층박막을 제조하였다. 자기조립 다층막을 이루는 PEMAh/P4VP 두 고분자 사이의 수소 결합과 정전기적 인력이 다층막을 이루는 원동력이라는 것이 푸리에 변환 적외선(FT-IR) 분광분석에 의해서 확인되었다. 다층막의 균일한 자기조립 과정은 PEMAh/P4VP 이중층막의 적층 수 증가에 따른 UV-vis 스펙트럼의 256 nm에서 나타나는 P4VP 특성 흡수 피크의 선형적 증가에 의해서 확인할 수 있었다. 다층막을 이루는 고분자 전해질 담지 용액의 조건 변화가 다층막 형성에 미치는 영향을 살펴보기 위하여 두 고분자 용액의 농도 및 PEMAh 담지용액의 pH를 변화시키면서 다층막을 제조하였다. 다층막의 두께, 흡착된 고분자 전해질 질량 및 표면 거칠기의 변화를 UV-vis 분광 분석, 수정진동자 미량저울(quartz crystal microbalance;QCM) 및 원자 힘 현미경(atomic force microscopy;AFM)을 이용하여 측정하였다.
Layer-by-layer(LbL) 자기 조립법에 의한 poly(ethylene-alt-maleic anhydride)(PEMAh)/poly(4-vinyl pyridine)(P4VP) 다층막의 염료 흡착 거동 및 pH 변화에 의한 염료 방출 거동을 Rodamine 6G(R6G)를 지시제로 사용하여 조사하였다. UV-vis 분광 분석을 이용하여 (PEMAh/P4VP)n 다층막의 두께 및 R6G의 흡착 및 방출 거동을 조사하였다. 다층막에 흡착되는 R6G의 흡착량은 필름의 두께 증가에 따라 선형적으로 증가하였다. (PEMAhAh/P4VP)n 다층막의 투과성은 pH 조건에 민감한 거동을 보였으며, 방출액의 pH가 감소할수록 R6G 방출 속도와 방출량은 증가하였다. PEMAh/poly(ethyleneimine)(PEI) capping layer를 (PEMAh/P4VP)n 다층막에 추가로 적층함으로써 흡착된 R6G의 방출 속도를 조절할 수 있었다.
분자량이 다른 두 가지 폴리(4-비닐피리딘) (Mw=50 kg/mol 및 200 kg/mol)을 알킬기의 탄소수(m)를 변화시키면서 N-알킬화시켜 이온성 고분자를 합성하였다. 알킬화제로서 디메틸 설페이트(m=1) 및 브롬화 알칸(m=5, 8, 12, 16 및 22)을 사용하였다. 합성한 이온성 고분자의 조성은 NMR 분광분석법 및 원소분석법을 사용하여 결정하였다. 그 결과로써 거의 완전한 4차 알킬화 반응에 의해 전해질 고분자가 얻어졌음을 알 수 있었다. 합성한 전해질고분자의 수용액에 도데실 황산 소듐(SDS)을 첨가 시 발생되는 탁도 변화를 조사하여 임계응집농도(CAC)를 결정하였으며, 이러한 CAC가 고분자의 분자량, N-알킬기의 길이 및 NaCl의 농도 변화에 어떻게 의존하는가를 조사하였다. 결과로써 폴리(4-비닐피리딘)의 분자량이 클수록 또한 알킬 곁사슬의 길이가 길수록 더 적은 양의 SDS 첨가로도 응집체가 형성되었음을 알 수 있었다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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