• 제목/요약/키워드: crosslinked-polymer

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폴리머 블렌딩을 이용한 수소 전도성 가교형 막의 제조와 그 특성 (Preparation and Characterization of Proton Conducting Crosslinked Membranes Using Polymer Blends)

  • 김종학;이도경;최진규;서진아;노동규
    • 멤브레인
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    • 제17권4호
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    • pp.311-317
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    • 2007
  • Poly(vinyl alcohol-co-ethylene) (PVA-co-PE)와 poly(styrene sulfonic acid-co-maleic acid) (PSSA-co-PMA)을 고분자 블렌딩 방법으로 50 : 50의 무게비율로써 수소이온 전도성 가교형 전해질막을 제조하였다. PSSA와 PMA이 3 : 1과 1 : 1의 몰 구성비로 되이 있는 두 가지 종류의 PSSA-co-PMA 고분자를 수소이온 전도성 고분자로 사용하였으며, PVA-co-PE 고분자는 에틸렌의 함량이 0, 27 그리고 44 mol%인 고분자를 사용하였다. 전해질 막은 PVA의 히드록실 그룹과 PMA의 카르복시릭 그룹 사이의 에스테르화 반응을 통한 열가교를 통해 제조하였고, FT-IR을 통하여 이를 확인하였다. PSSA-co-PMA의 몰비율이 3 : 1로 구성되어 제조된 전해질막은 몰비율 1 : 1로 구성되어 제조된 막보다 더 낮은 이온교환용량과 더 높은 함수율, 수소이온 전도도를 나타내었다. 또한, 전해질막에서 PE의 함량이 증가할수록 이온교환용량, 함수율, 수소이온 전도도가 계속해서 감소하는 경향성을 보였다. 전해질막의 이러한 물성들은 술폰산기의 함량과 친수성, 막의 가교구조 사이의 경쟁적인 효과로써 설명하였다.

가교 반응이 가능한 말단 무수물을 이용한 무색투명한 폴리이미드 필름 (Colorless and Transparent Polyimide Films from Poly(amic acid)s with Cross-linkable Anhydride End)

  • 민웅기;장진해
    • 폴리머
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    • 제34권6호
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    • pp.495-500
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    • 2010
  • 4,4'-(Hexafluoroisopropylidene)diphthalic anhydride(6FDA)와 bis[4-(3-amino phenoxy)phenyl] sulfone(BAPS)의 조성에 cis-4-cyclohexene-1,2-dicarboxylic anhydride(CDBA)를 다양한 몰%로 사용하여 사슬 말단에 가교 반응이 된 폴리이미드(PI)를 얻었다. Grubbs 촉매 0.1 wt%를 사용하여 가교된 폴리아믹산(poly(amic acid), PAA)을 합성한 후에 PAA를 다양한 온도에서 열처리를 통해 가교된 PI 필름을 합성하였다. 제조된 필름의 열적-기계적 성질은 퓨리에 변환 적외선 분광기(FTIR), 시차주사 열량계(DSC), 열중량 분석기(TGA), 열기계 분석기(TMA), 만능인장 시험기(UTM) 등을 사용하여 측정하였고, 색차계(spectrophotometer)와 자외선-가시광선 흡광도기(UV-Vis. spectrometer)를 이용하여 광학적 특성을 확인하였다. CDBA의 몰%가 증가함에 따라 열적 기계적 성질은 증가하였지만 광학적 투명도는 이와는 반대로 감소하였다.

코아 가교 양친성 고분자 나노입자 템플레이트를 이용한 무기물 나노 구조체 합성 (Use of Core-Crosslinked Amphiphilic Polymer Nanoparticles as Templates for Synthesis of Nanostructured Inorganic Materials)

  • 김현지;김나혜;김주영
    • 접착 및 계면
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    • 제16권1호
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    • pp.6-14
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    • 2015
  • 본 연구에서는 양친성 반응성 고분자 전구체를 합성하고 이를 사용하여 화학적, 물리적으로 안정한 코아 가교 양친성 고분자(Core-crosslinked Amphiphilic Polymer; 이하 CCAP) 나노입자를 제조하였으며, CCAP 나노입자를 $TiO_2$ 나노입자 제조의 템플레이트로 응용하였다. 먼저 CCAP 나노입자 수용액과 티타늄 이소프로폭사이드(Titanium isopropoxide)를 혼합하여, 매우 안정한 유/무기 나노하이브리드 솔(Sol)을 제조하였으며, 제조된 솔(Sol)은 회전코팅(Spin coating) 기법을 통해 유/무기 하이브리드 박막으로 제조하고, 소결 공정을 통해서 템플레이트인 CCAP를 제거하여 제조된 $TiO_2$ 나노입자의 미세구조를 주사전자현미경(SEM)을 이용하여서 관찰하였다. 다양한 CCAP 나노입자를 템플레이트로 사용하여 제조된 $TiO_2$ 나노입자의 미세구조를 기존 유기물 템플레이트(계면활성제)를 사용하여 제조된 $TiO_2$ 나노입자의 미세구조와 비교하여, CCAP 나노입자가 $TiO_2$ 나노입자 구조에 미치는 영향을 조사하였다.

무가습 가교 가지형 공중합체 전해질 막의 제조 (Preparation of Anhydrous Crosslinked Graft Copolymer Electrolyte Membrane)

  • 노동규;고주환;박정태;서진아;김종학
    • 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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    • 한국신재생에너지학회 2009년도 춘계학술대회 논문집
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    • pp.270-273
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    • 2009
  • A comb-like copolymer consisting of a poly(vinylidene fluoride-co-chlorotrifluoro-ethylene) backbone and poly(hydroxy ethyl acrylate) side chains, i.e. P(VDF-co-CTFE)-g-PHEA, was synthesized through atom transfer radical polymerization (ATRP) using CTFE units as a macroinitiator. Successful synthesis and a microphase-separated structure of the copolymer were confirmed by proton nuclear magnetic resonance (1H-NMR), FT-IR spectroscopy, and transmission electron microscopy (TEM). This comb-like polymer was crosslinked with 4,5-imidazole dicarboxylic acid (IDA) via the esterification of the -OH groups of PHEA and the -COOH groups of IDA. Upon doping with phosphoric acid ($H_3PO_4$) to form imidazole-$H_3PO_4$ complexes, the proton conductivity of the membranes continuously increased with increasing $H_3PO_4$ content. A maximum proton conductivity of 0.015 S/cm was achieved at $120^{\circ}C$ under anhydrous conditions. In addition, these P(VDF-co-CTFE)-g-PHEA/IDA/$H_3PO_4$ membranes exhibited good mechanical properties (765 MPa of Young's modulus), and high thermal stability up to $250^{\circ}C$, as determined by a universal testing machine (UTM) and thermal gravimetric analysis (TGA), respectively.

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Preparation of Composite Membranes of Dense PAA-Poly(BMA-co-MMA) IPN Supported on Porous and Crosslinked Poly(BMA-co-MMA) Sublayer and Their Pervaporation Characteristics

  • Kim, Sung-Chul;Lim, Byung-Yun
    • Macromolecular Research
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    • 제11권3호
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    • pp.163-171
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    • 2003
  • For the pervaporation of water-ethanol mixtures, new composite membranes having poly(acrylic acid)-poly (butyl methacrylate-co-methyl methacrylate) interpenetrati ng polymer network [PAA-P(BMA-co-MMA) IPN] skin layer supported on porous and crosslinked poly(BMA-co-MMA) were prepared. The morphology of the sub-layer of the composite membrane prepared in the presence of 60 wt% solvent showed cellular structure, on the other hand that of sublayer prepared in the presence of 70 wt% solvent presented very porous interconnected pore structure with macrovoids. Permeation rates of the composite membranes were largely influenced by the morphology of the sublayer. Separation factors increased with the increase of the degree of crosslinking of the PAA network. It was found that permeation rates could be increased by introducing anionic charges on carboxyl groups of the PAA. The permeation rate changes of the PAA-P(BMA-co-MMA) IPN composite membranes according to the feed compositions showed quite similar pattern with the swelling behavior in water-ethanol mixtures.

Preparation and Properties of Novel Biodegradable Hydrogel based on Cationic Polyaspartamide Derivative

  • Moon, Jong-Rok;Kim, Bong-Seop;Kim, Ji-Heung
    • Bulletin of the Korean Chemical Society
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    • 제27권7호
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    • pp.981-985
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    • 2006
  • Novel copolymers consisting of poly(2-hydroxyethyl aspartamide-co-N,N'-dimethyl-1,3-propane aspartamide) (PHEA-DPA) were prepared from polysuccinimide (PSI), which is the thermal polycondensation product of aspartic acid, via a ring-opening reaction with N,N'-dimethyl-1,3-propane diamine (DPA) and ethanolamine. The prepared water-soluble copolymer was then crosslinked by reacting it with hexamethylene diisocyanate to provide the corresponding gel. The swelling behavior and morphology of the crosslinked hydrogels were investigated. The degree of swelling decreased with increasing crosslinking reagent due to the higher crosslinking density. It was also confirmed that the swelling property is affected by pH. At low pH (< pH 4), swelling is increased due to the ionization of DPA with a tertiary amine moiety. In addition, a reversible swelling and de-swelling behavior was demonstrated by adjusting the pH of the solution. The prepared hydrogels showed a well-interconnected microporous structure with regular 5-20 $\mu$m sized pores.

Sulfonated Dextran/Poly(vinyl alcohol) Polymer Electrolyte Membranes for Direct Methanol Fuel Cells

  • Won, Jong-Ok;Ahn, Su-Mi;Cho, Hyun-Dong;Ryu, Ji-Young;Ha, Heung-Yong;Kang, Yong-Soo
    • Macromolecular Research
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    • 제15권5호
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    • pp.459-464
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    • 2007
  • Polymer electrolyte membranes, featuring ionic channels, were prepared from sulfonated dextran/ poly(vinyl alcohol) (sD/PVA) membranes. A stiff sulfated dextran was chosen as the route for ionic transport, since ionic sites are located along the stiff dextran main chain. The sD/PVA blend membranes were annealed and then chemically crosslinked. The characteristics of the crosslinked sD/PVA membranes were investigated to determine their suitability as proton exchange membranes. The proton conductivity was found to increase with increasing amounts of sD inside the membrane, which reached a maximum and then decreased when the sD content exceeded 30 wt%, while the methanol permeability increased with increasing sD content. The good dispersion of sD inside the membrane, which serves as an ionic channels mimic, played a significant role in proton transportation.

PEGDMA를 이용한 PEO 필름의 광가교 (Photocrosslinking of PEO Films Using PEGDMA)

  • 구광회;장진호
    • 한국염색가공학회:학술대회논문집
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    • 한국염색가공학회 2008년도 제39차 학술발표회
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    • pp.11-12
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    • 2008
  • Poly(ethylene oxide)(PEO) of molecular weight of 300,000 was crosslinked by UV irradiation in the presence of crosslinker. The photochemical crosslinking of PEO was enhanced by the addition of dimethacrylate crosslinkers in the film. Percent conversion of the polymer into gel as well as water absorbency were investigated gravimetrically. Gel fraction of PEO films increased with increasing crosslinker concentration. In the case of photocrosslinked PEO films with benzophenone, gel fraction reached about 95%. The thermal behavior of crosslinked PEO films was characterized by thermogravimetric analysis. The maximum decomposition temperature increased with increasing crosslinker concentration.

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하이드록시기를 갖는 Hyper Crosslinked 고분자 입자의 합성 (Synthesis of Hyper Crosslinked Polymer Particle Having Hydroxyl Group)

  • 전효진;김동옥;박제성;김종식;김동욱;정미선;신승환;이상욱
    • 폴리머
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    • 제35권1호
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    • pp.66-71
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    • 2011
  • 현탁중합에 이은 프리델 크래프츠 촉매에 의한 hyper crosslinking 반응 및 hydrolysis반응으로 hydroxyl 반응 관능기를 포함하는 hyper crosslinked polymer particle(HCPP)을 합성할 시, 1) 각 단량체의 함량 변화에 따른 HCPP의 표면 모폴로지, 기공 크기 및 분포도의 변화, 2) hyper crosslinking 반응조건 변화에 따른 HCPP의 BET 비표면적 값의 변화 및 3) $CO_2$ 초임계 건조공정을 이용한 HCPP에서의 미반응 잔류 단량체, 올리고머 및 촉매의 제거 등에 관해 연구하였다. 이번 연구를 통해 초기 HCPP의 합성 시 관찰되었던 고분자 입자 표면의 균열 및 파괴현상은 hyper crosslinking 과정 중에 진행되는 microphase separated domain간의 반응과 깊은 관계가 있음을 관찰하였고, 또한 hyper crosslinking 반응 시 반응온도 반응시간 및 사용 용매의 증가는 HCPP의 BET 비표면적 값의 증가에 기여함을 관찰하였다. 그리고 hyper crosslinking을 유발하는 단량체의 함량변화는 다른 단량체에 비해 HCPP의 BET 비표면적, 기공 크기 및 분포도에 상대적으로 큰 영향을 미침을 확인하였다. 또한 HCPP에서의 미반응 잔류 단량체, 올리고머 등의 제거에 $CO_2$ 초임계 건조공정이 매우 효과적임을 확인할 수 있었고 특히 이 과정에서의 보조용매(메탄올)의 첨가는 잔류촉매(Fe)의 제거에 있어 탁월한 효과를 나타내었다.