Rhim Ji Won;Hwang Ho Sang;Kim Dae Sik;Park Ho Bum;Lee Chang Hyun;Lee Young Moo;Moon Go Young;Nam Sang Yong
Macromolecular Research
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제13권2호
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pp.135-140
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2005
Poly(vinyl alcohol) (PVA) membranes crosslinked with poly(acrylic acid-co-maleic acid) (PAM) were prepared to investigate the effect of aging on their morphology by swelling them for up to 7 days. PAM was used both as a crosslinking agent and as a donor of the hydrophilic-COOH group. A $30 wt\%$ weight loss of the dry membrane was observed in the swelling test after 6 days. The surface of the membrane was dramatically changed after the swelling test. The surface roughness of the PVA/PAM membrane was increased, as determined by atomic force microscopy (AFM). The swelling loosened the polymer structure, due to the release of the unreacted polymer and the decomposition of the ester bond, thereby resulting in an increase in the free volume capable of containing water molecules. The water molecules present in the form of free water were determined by differential scanning calorimetry (DSC). The fraction of free water increased with increasing swelling time. The swelling of the membrane may provide space for the transport of protons and increase the mobility of the protonic charge carriers. The proton conductivity of the membranes measured at T= 30 and $50^{\circ}C$ was in the range of $10^{-3} to 10^{-2} S/cm$, and slightly increased with increasing swelling time and temperature.
온실가스인 $CO_2$를 저감하기 위한 기술로 본 연구에서는 이온성 액체를 이용하여 epoxide계 화합물인 glycidyl methacrylate (GMA)와 $CO_2$의 고리화 첨가 반응(cycloaddition)을 통해 cyclic carbonate를 합성하였다. 합성된 cyclic carbonate인 [2-oxo-1,3-dioxolan-4-yl]methacrylate (DOMA)는 FT-IR과 $^1H$ NMR을 이용하여 그 구조를 확인하였다. 또한 $^1H$ NMR을 통하여 계산된 조성비를 이용하여 전환율과 시간의 관계를 관찰하였다. DOMA로 전환이 모두 이루어진 이후에는 DOMA의 이중결합이 잔존하는 이온성 액체로 음이온 중합, cyclic carbonate ring의 가교반응에 의한 고분자가 형성되었다.
4-ethynylaniline(4-EA) 혹은 4-phenylethynyl phthalic anhydride(4-PEPA)을 end-capper로 사용하여 분자량이 2500 g/mol 혹은 5000 g/mol로 조절되고, 반응성 ethynyl 기를 갖는 4,4'-diamino diphenyl ether(4,4'-ODA)/3,3',4,4'-benzophenone tetracarboxylic acid dianhydride(BTDA), 4,4'-ODA/4,4'-oxydiphthalic anhydride(ODPA)계 폴리아이소이미드 올리고머를 합성하여 이들의 중합 및 경화거동을 연구하였다. FTIR 분광분석을 통하여 이들 폴리아이소이미드 올리고머 말단에 반응성 ethynyl 기가 포함되어 있음을 확인할 수 있었다. 이미드화 반응은 폴리아이소이미드 올리고머의 화학구조에도 영향을 받을 뿐 아니라 올리고머의 분자량에도 영향을 받아 분자량 2500 g/mol 올리고머가 5000 g/mol 올리고머보다 대략 $10^{\circ}C$ 정도 낮은 온도에서 이미드화 반응이 일어났다. Ethynyl기의 가교반응은 이미드화 반응보다 높은 온도에서 일어났으며 4-EA로 end-cap된 폴리아이소이미드 올리고머에 대해서는 이 두 반응이 DSC 그래프에서 겹쳐서 나타났다. 4-PEPA로 end-cap된 4,4'-ODA/ODPA 폴리아이소이미드 올리고머에 대해 등 속도 가열 DSC 실험을 통해 이미드화 반응 및 가교반응에 대한 활성화 에너지와 지수앞인자를 구하였다. 이미드화 반응에 대한 활성화 에너지는 141 kJ/mol, 지수앞인자 값은 $1.45{\times}10^{13}min^{-1}$, 가교반응에 대한 활성화 에너지는 177 kJ/mol, 지수앞인자 값은 $2.90{\times}10^{13}min^{-1}$이 얻어졌다.
접착성이 없는 고밀도 폴리에틸렌 (HDPE)과 나노입자 카본블랙 복합체를 대상으로 전극과의 계면 접착 향상과 고분자 가교 특성에 따른 양온도 계수 (PTC) 특성을 연구하였다. 은페이스트를 전극으로 사용하였을 때에는, 전극과 HDPE의 접착 계면 저항으로 인하여 카본함량이 45 wt% 이상에서 1 $\Omega$ 이었으나, 덴드라이트 (dendrite)된 구리 전극의 경우 HDPE와 전극간의 넓은 면적 접촉에 의한 계면 저항이 0.2 $\Omega$ 이하였다. HDPE와 은페이스트의 계면 저항의 증가로 인하여 구리 박막을 사용하였을 때보다 전체적으로 저항이 높게 나타났다. HDPE와 나노입자 카본블랙 복합체는 온도가 증가하여 HDPE의 비캣연화온도까지는 저항이 일정하게 유지하다가, HDPE의 연화점에서 증가하기 시작하여 용융점에서 극대 값을 나타내는 전형적인 PTC특성을 보여주었다. 일반적으로 HDPE의 용융점을 넘어서면 음온도 계수 (NTC) 현상이 나타나는데, 가교결합을 시킨 HDPE의 경우는, 용융점 이상에서 NTC 현상이 나타나지 않고 저항이 일정하게 유지되거나 증가하는 경향이 나타났다. 구리 (copper) 전극과 고분자와의 계면 접촉 면적을 증가시키기 위하여 크롬 (chromium)을 덴드라이트시킨 전극을 사용하여 계면 접촉 저항을 감소시켰다.
주단량체로 에틸 아크릴레이트, 부틸 아크릴레이트, 메톡시에틸 아크릴레이트, 가교 단량체로 글리시딜 메타아크릴레이트를 유화중합하여 아크릴고무를 제조한 후, 가교제로써 2,2-bis[4-(4-aminophenoxy)phenyl]propane를 첨가하여 고무컴파운드를 제조하였다. 주단량체의 조성에서 에틸 아크릴레이트의 함량이 증가하면 내열성이 증가하는 경향을 보였는데 이는 아크릴고무의 유리전이온도가 감소되었기 때문이다. 또한 에틸 아크릴레이트의 에스테르 그룹 농도가 3개의 주단량체 중 가장 높기 때문에 에틸 아크릴레이트 함량이 증가할수록 내유성이 향상되었다. 2,2-Bis[4-(4-aminophenoxy)phenyl]propane의 함유량에 따른 영향은 2 phr 첨가까지 인장강도와 신장율은 증가하지만, 그 이상의 첨가에서는 가교밀도의 증가에 따른 점성과 탄성이 감소하여 그 값들이 감소하였다.
Eom, SeoBin;Lee, Sun Young;Park, Sung Han;Lee, Seung Goo
Elastomers and Composites
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제53권3호
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pp.124-130
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2018
Recently, microwaves have been used for desulfurization because they can selectively dissociate C-S and S-S bonds present in vulcanized rubber. In this study, we investigated the changes in structural and physical properties of EPDM (Ethylene propylene diene monomer) rubber by irradiating it with microwaves for different durations. The surface chemical composition of the irradiated EPDM rubber was analyzed by FT-IR, XPS, and EDS analyses. It was confirmed by XPS that C-S and S-S S2p peak heights greatly decreased when microwave irradiation was performed for more than 5 min. In the EPDM sample irradiated with microwaves for 10 min, the number of S-O bonds significantly increased owing to oxidation. As the microwave irradiation time was increased, SEM images showed cracks and voids on the EPDM surface. The 20% decomposition temperature of the EPDM rubber sample was investigated by TGA, and it was found to be about $435.23^{\circ}C$ for the EPDM rubber irradiated for 10 min. The crosslinking density of the EPDM rubber was determined by measuring the degree of swelling, and the highest value was observed for the E5 sample irradiated for 5 min. The degree of swelling of the E10 sample irradiated for 10 min was lower than that of the E5 sample. These results indicate that when irradiated with microwaves for more than a certain time, desulfurization occurs and the side chain of the EPDM rubber dissociates and forms additional crosslinking bonds.
Background: Injectable hydrogels have been extensively researched for the use as scaffolds or as carriers of therapeutic agents such as drugs, cells, proteins, and bioactive molecules in the treatment of diseases and cancers and the repair and regeneration of tissues. It is because they have the injectability with minimal invasiveness and usability for irregularly shaped sites, in addition to typical advantages of conventional hydrogels such as biocompatibility, permeability to oxygen and nutrient, properties similar to the characteristics of the native extracellular matrix, and porous structure allowing therapeutic agents to be loaded. Main body: In this article, recent studies of injectable hydrogel systems applicable for therapeutic agent delivery, disease/cancer therapy, and tissue engineering have reviewed in terms of the various factors physically and chemically contributing to sol-gel transition via which gels have been formed. The various factors are as follows: several different non-covalent interactions resulting in physical crosslinking (the electrostatic interactions (e.g., the ionic and hydrogen bonds), hydrophobic interactions, ${\pi}$-interactions, and van der Waals forces), in-situ chemical reactions inducing chemical crosslinking (the Diels Alder click reactions, Michael reactions, Schiff base reactions, or enzyme-or photo-mediated reactions), and external stimuli (temperatures, pHs, lights, electric/magnetic fields, ultrasounds, or biomolecular species (e.g., enzyme)). Finally, their applications with accompanying therapeutic agents and notable properties used were reviewed as well. Conclusion: Injectable hydrogels, of which network morphology and properties could be tuned, have shown to control the load and release of therapeutic agents, consequently producing significant therapeutic efficacy. Accordingly, they are believed to be successful and promising biomaterials as scaffolds and carriers of therapeutic agents for disease and cancer therapy and tissue engineering.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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