• 제목/요약/키워드: atom transfer radical polymerization

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H-형태 양친매성 펜타블록 공중합체의 화학효소적 합성과 자기회합거동 평가 (Chemoenzymatic Synthesis of H-shaped Amphiphilic Pentablock Copolymer and Its Self-assembly Behavior)

  • Chen, Peng;Li, Ya-Peng;Li, Cai-Jin;Meng, Xin-Lei;Zhang, Bao;Zhu, Ming;Liu, Yan-Jing;Wang, Jing-Yuan
    • 폴리머
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    • 제37권3호
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    • pp.332-341
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    • 2013
  • H-shaped amphiphilic pentablock copolymers $(PSt)_2-b-PCL-b-PEO-b-PCL-b-(PSt)_2$ was synthesized via chemoenzymatic method by combining enzyme-catalyzed ring-opening polymerization (eROP) of ${\varepsilon}$-caprolactone (${\varepsilon}$-CL) and atom transfer radical polymerization (ATRP) of styrene. By this process, we obtained copolymers with controlled molecular weight and low polydispersity. The structure and composition of the obtained copolymers were characterized by nuclear magnetic resonance (NMR), gel permeation chromatography (GPC) and infrared spectroscopy analysis (IR). The crystallization behavior of the copolymers was analyzed by differential scanning calorimetry (DSC) and X-ray diffraction (XRD). The crystallization behavior of the H-shaped block copolymers demonstrated a PCL dominate crystallization. The self-assembly behavior of the copolymers was investigated in aqueous media. The hydrodynamic diameters of the copolymer micelles in aqueous solution were measured by dynamic light scattering (DLS). The morphology of the copolymer micelles was observed by atomic force microscopy (AFM) and transmission electron microscopy (TEM). The hydrodynamic diameters of spherical micelles declined gradually with the increase of the hydrophobic chain lengths of the copolymers. The critical micelle concentration (CMC) values were determined from fluorescence emission, and it was found that the CMCs decreased with an increase of PSt hydrophobic block lengths.

Poly(epichlorohydrin) 가지형 공중합체 전해질막의 상호작용 및 이온 전도도 (Interactions and Ionic Conductivities of Poly(epichlorohydrin) Graft Copolymer Electrolyte Membranes)

  • 고주환;이경주;박정태;안성훈;김종학
    • 멤브레인
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    • 제20권3호
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    • pp.203-209
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    • 2010
  • 원자전달 라디칼 중합을 이용하여 poly(epichlorohydrine) (PECH)를 주사슬로 한 양친성 가지형 공중합체를 합성하였다. PECH로부터 poly(methyl methacrylate)(PMMA) 및 poly(butyl methacrylate)(PBMA)의 가지형 중합이 성공적임을 $^1H$ NMR과 FT-IR분석을 통해 확인하였다. 합성한 가지형 공중합체에 KI나 LiI 염을 도입하였을 때, ether 신축진동 피크가 낮은 wavenumber영역으로 이동하였으며, 이는 배위결합 상호작용 때문이다. PECH-g-PBMA 복합체의 이온 전도도는 PECH-g-PMMA 복합체에 비해 항상 높게 나타났는데, 이는 고무상인 PBMA 사슬의 높은 이동성으로부터 기인한 것으로 확인되었다. 최고 이온전도도 값은 질량비 10 wt%의 KI가 도입된 PECH-g-PBMA 전해질체에서 $2.7{\times}10^{-5}\;S/cm$로 나타났다.

Synthesis of Well Defined Sulfonated Block Copolymers by Atom Transfer Radical Polymerization

  • Baek Kyung-Youl;Balsara Nitash P.
    • 한국고분자학회:학술대회논문집
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    • 한국고분자학회 2006년도 IUPAC International Symposium on Advanced Polymers for Emerging Technologies
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    • pp.332-332
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    • 2006
  • Well difined sulfonated styrene and n-butyl acrylate (nBA) block copolymers were synthesized by CuBr catalyzed living radical polymerization followed by acification by thermolysis. Neopentyl styrene sulfonate (NSS) was polymerized with PnBA macroinitator precursor ($M_{n}=19,500,\;PDI\;<\;1.09$) and CuBr catalyst with N,N,N',N' -pentamethylethyleneamine (PMDETA) to give nBA-NSS block copolymer with narrow polydispersity ($M_{n}=29,900,\;PDI\;<\;1.15$). PNSS segments in the block copolymer were then acidified by thermolysis at $150^{\circ}C$ resulting in polystyrene segments with 100 % sulfonic acid groups.

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아미드 커플링을 통한 덴드리틱 Polystyrene-Block-Linear Poly(t-butyl acrylate) 공중합체의 합성 (Synthesis of Dendritic Polystyrene-block-Linear Poly(t-butyl acrylate) Copolymers by an Amide Coupling)

  • 송걸;조병기
    • 폴리머
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    • 제33권2호
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    • pp.158-163
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    • 2009
  • 본 연구에서는 잘 정의된 덴드리틱 폴리스티렌-블록-선형 폴리(3차 부틸 아크릴레이트) 공중합체를 성공적으로 합성하였다. 음이온 중합법을 통해 합성된 폴리스티렌($M_n$=1000 g/mol)을 외곽부분으로 함유하는 덴드론의 수산기 그룹을 토실화(tosylation), 아지드화(azidation), 환원(reduction) 반응을 통해 아민기로 전환하였다. 한편, 선형 poly(t-butyl acrylate)는 DMF 용매에서 benzyl 2-bromopropanoate/Cu(I)Br, PMDETA/t-butylacrylate를 각각 개시제/촉매 시스템/단량체로 사용하여, 원자이동라디칼 중합법(atom transfer radical polymerization, ATRP)을 통해 합성할 수 있었고, 말단을 카르복시산 그룹으로 전환하기 위해 수소기체 환경하에서 Pd/C 을 사용하여 탈벤질화(debenzylation) 반응을 수행하였다. 마지막으로, 합성된 덴드리틱 및 선형 블록들을 다이메틸아미노피리딘(4-(dimethylamino)pyridine, DMAP)과 다이아이소프로필카보다이이미드(N,N'-diisopropylcarbodiimide, DIPC)를 이용한 아미드 커플링 방법을 통해 최종 덴드리틱-선형의 블록공중합체를 합성하였다. 합성된 블록공중합체를 수소원자핵공명법 및 겔침투크로마토그래피 방법을 통해 조사한 결과, 잘 정의된 분자량 및 낮은 분자량 분포를 확인할 수 있었다.

Synthesis of Polyethylene-block-Poly(${\varepsilon}-caprolactone$) and Polyethylene-block-Poly(methyl methacrylate) from Hydroxy-terminated Polyethylenes

  • Jeon, Man-Seong;Kim, Sang-Youl
    • 한국고분자학회:학술대회논문집
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    • 한국고분자학회 2006년도 IUPAC International Symposium on Advanced Polymers for Emerging Technologies
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    • pp.226-226
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    • 2006
  • Ethylene was polymerized with a catalyst having sterically hindered pentamethylcyclopentadienyl ligand, $Cp^{\ast}_{2}ZrCl_{2}/MAO$, and the polymerization mixture were treated with dry oxygen (oxidative workup) to produce hydroxyl-terminated polyethylenes (PE-OH). Polyethylene-block-Poly (${\Box}-caprolactone$) was synthesized from PE-OH and ${\cdot}\^{A}-caprolactone$A by using stannous octoate as a catalyst for ring opening polymerization of ${\cdot}\^{A}-caprolactone$. Polyethylene-block-Poly(methyl methacrylate) was obtained by transforming the hydroxyl-terminated polyethylenes to macroinitiators for atom transfer radical polymerization (ATRP) and by reacting them with MMA.

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가지형 공중합체/$TiO_2$ 나노복합 고분자 전해질막의 제조 및 분석 (Preparation and Characterization of Graft Copolymer/$TiO_2$ Nanocomposite Polymer Electrolyte Membranes)

  • 고종관;노동규;라즈쿠마 파텔;설용건;김종학
    • 멤브레인
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    • 제20권1호
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    • pp.1-7
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    • 2010
  • 원자전달 라디칼 중합을 이용하여 poly(styrene sulfonic acid) 47 wt%를 가진 poly(vinylidene fluoride-co-chlorotrifluoroethylene)-g-poly(styrene sulfonic acid) (P(VDF-co-CTFE)-g-PSSA) 가지형 공중합체를 합성하였다. 티타늄 아이소프로폭사이드(TTIP)와 가지형 공중합체를 졸-겔 공정을 통하여 $TiO_2$/가지형 공중합체 복합막을 제조하였다. TTIP는 가지형 공중합체의 친수성을 가진 PSSA 영역에만 선택적으로 결합하였으며 그곳에 $TiO_2$ 나노 입자가 형성되어 성장하였다. 이와 같은 결과를 적외선과 자외선 분광학으로 확인할 수 있다. 함수량과 이온 교환 능력 (IEC)는 TTIP의 함량에 따라 감소하였고 이것은 막이 가진 술폰산의 수가 감소하기 때문이었다. TTIP가 5 중량%일 때, 막의 기계적 강도는 증가하고 수소이온 전도도도 유지되었다.

Polystyrene-b-Poly(oxyethylene methacrylate) 블록 공중합체 막을 이용한 은 나노입자 생성 (Formation of Silver Nanoparticles in Polystyrene-b-Poly(oxyethylene methacrylate) Block Copolymer Membranes)

  • 고주환;서진아;노동규;김종학
    • 멤브레인
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    • 제20권1호
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    • pp.55-61
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    • 2010
  • 원자전달 라디칼 중합을 이용하여 polystyrene-b-poly(oxyethylene methacrylate) (PS-b-POEM) 블록 공중합체를 합성하고, FT-IR을 통해 중합이 성공적으로 이루어졌음을 확인하였다. 또한 자기 조립된 블록 공중합체 막을 제조한 후, 전구체 $AgCF_3SO_3$ 도입과 UV 조사를 통해 고체상에서 은 나노입자를 성장시켰다. TEM 전자현미경과 UV-visible 분광학 분석을 통해 블록 공중합체 막의 내부에 은 나노입자가 형성된 것을 확인하였고, 또한 친수성 POEM 영역의 함량을 조절함으로써 나노입자의 크기를 조절할 수 있었다. 금속 나노입자를 제조하는 데 있어서 POEM 함량이 적은 블록 공중합체가 더 효과적임을 확인하였다.

폴리비닐클로라이드-그래프트-폴리스티렌 술폰산 복합 나노막 제조 (Preparation of Poly(vinyl chloride)-graft-poly(styrene sulfonic acid) Composite Nanofiltration Membranes)

  • 김종학;박정태;고주환;노동규;서진아
    • 멤브레인
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    • 제18권2호
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    • pp.132-137
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    • 2008
  • 폴리비닐리덴플로라이드(PVDF) 지지체 위에 빗살모양의 술폰화된 공중합체를 코팅하여 나노 분리막을 제조하였다. 빗살모양의 공중합체는 원자전달 라디칼 중합법(ATRP)에 의해 제조하였으며, 폴리비닐클로라이드의 주사슬과 폴리스티렌 술폰산(PSSA)의 곁사슬로 구성되어 있다. 핵자기 공명법($^1H$-NMR), FT-IR분광학 그리고 WAXS 분석법에 의해 공중합체가 성공적으로 합성되었음을 확인하였다 PVC-g-PSSA로 구성된 복합 나노 분리막은 PSSA의 함량이 증가함에 따라 플럭스와 배제율 모두 증가하였다. 이러한 성능 향상은 분리막의 술폰산의 함량의 증가로써 설명할 수 있다. PSSA가 71wt%첨가된 나노 복합막의 배제율은 $Na_2SO_4$ 88%, NaCl 33%을 나타내었고, 플럭스는 $Na_2SO_4$ 26, NaCl $34L/m^2 h$을 각각 나타내었다.