• Korean Membrane Journal
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• 제10권1호
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• pp.20-25
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• 2008

Proton conducting composite membranes were prepared by solution blending of poly(vinylidene fluoride-co-chlorotrifluoroethylene)-graft-poly(sulfopropyl methacrylate) (P(VDF-CTFE)-g-PSPMA) graft copolymer and heteropolyacid (HPA). The P(VDF-CTFE)-g-PSPMA graft copolymer was synthesized by atom transfer radical polymerization (ATRP) using direct initiation of the secondary chlorines of P(VDF-CTFE). FT-IR spectroscopy revealed that HPA nanoparticles were incorporated into the graft copolymer via hydrogen bonding interactions. The water uptake of membranes continuously decreased with increasing HP A concentration up to 45wt%, after which it slightly increased. It is presumably due to the decrease in number of water absorption sites due to hydrogen bonding interaction between the HP A particles and the polymer matrix. The proton conductivity of membranes increased with increasing HPA concentration up to 45wt%, resulting from both the intrinsic conductivity of HP A particles and the enhanced acidity of the sulfonic acid of the graft copolymer.

• 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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• 한국신재생에너지학회 2010년도 춘계학술대회 초록집
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• pp.64.1-64.1
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• 2010

The morphology of mesoporous $TiO_2$ films plays an important role in the operation of a DSSC. For example, the energy conversion efficiency of DSSCs with well-organized mesoporous $TiO_2$ films is much higher than those with traditional films possessing a random morphology. In previous research, well-organized mesoporous $TiO_2$ films have mainly been synthesized using an amphiphilic block copolymer, e.g., a poly(ethylene oxide) (PEO)-based template. A graft copolymer is more attractive than a block copolymer due to its low cost and the ease with which it can be synthesized. In this work, we provide the first report on the successful synthesis of well-organized mesoporous $TiO_2$ films templated by an organized graft copolymer as a structure directing agent. Well-organized mesoporous $TiO_2$ films with excellent channel connectivities were developed via the sol gel processusing an organized PVC-g-POEM graft copolymer synthesized by one-pot ATRP. The careful adjustment of copolymer composition and solvent affinity using a THF/$H_2O$/HCl mixture was used to systematically vary the material structure. The influence of the material structure on solar cell performance was then investigated. A solid-state DSSC employing both the graft copolymer templated organized 700 nm-thick $TiO_2$ films and graft copolymer electrolytes exhibited a solar conversion efficiency of 2.2% at 100 $mW/cm^2$. This value was approximately two-fold higher than that attained from a DSSC employing a random mesoporous $TiO_2$ film. The solar cell performance was maximized at 4.6% when the film thickness was increased to $2.5{\mu}m$. We believe that this graft copolymer-directed approach introduces a new and simple route toward the synthesis of well-organized metal oxide films as an alternative to a conventional block copolymer-based template.

• Macromolecular Research
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• 제15권6호
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• pp.553-559
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• 2007

Nanocomposite films were prepared by sol-gel synthesis from vanadium triisopropoxide with $poly((oxyethylene)_9$ methacrylate)-graft-poly(dimethyl siloxane), POEM-g-PDMS, producing in situ growth of vanadium oxide within the continuous ion-conducting POEM domains of micro phase-separated graft copolymer. The formation of vanadium oxide was confirmed by wide angle x-ray scattering (WAXS) and Fourier transform infrared (FT-IR) spectroscopy. Small angle x-ray scattering (SAXS) revealed the spatially-selective incorporation of vanadium oxide in the POEM domains. Upon the incorporation of vanadium oxide, the domain periodicity of the graft copolymer monotonously increased from 17.2 to 21.0 nm at a vanadium content 14 v%, above which it remained almost invariant. The selective interaction of vanadium oxide with POEM was further verified by differential scanning calorimetry (DSC) and FT-IR spectroscopy. The nanocomposite films exhibited excellent mechanical properties $(l0^{-5}-10^{-7}dyne/cm^2)$, mostly due to the confinement of vanadium oxide in the POEM chains as well as the interfaces created by the microphase separation of the graft copolymer.

• 폴리머
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• 제35권6호
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• pp.615-618
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• 2011

탄소나노튜브(CNT)는 뛰어난 전기적, 물리적인 특성으로 인해 차세대 소재로서 관심을 끌어 왔다. 그러나 탄소나노튜브들 사이에는 본질적으로 강한 소수성 상호작용이 내재하여 불규칙한 결합체를 생성하기 때문에 다양한 분야로의 응용이 어려웠다. 본 연구에서는 양친성 가지형 공중합체, poly(vinyl chloride)-graft-poly(oxyethylene methacrylate), PVC-g-POEM를 합성하였고 극성 용매에서 단일벽 탄소나노튜브를 분산시킬 수 있는 용이한 방법을 제시하였다. PVC-g-POEM는 원자전달 라디칼중합(ATRP)으로 중합되었고 gel permeation chromatography(GPC)와 $^1H$ NMR spectroscopy를 통해 성공적인 합성되었음을 확인하였다. 단일벽 탄소나노튜브는 분산제인 PVC-g-POEM와의 친화력으로 인해 극성 용매 dimethylsiloxane(DMSO)에서 균일하게 분산되었으며 transmission electron microscopy(TEM) 분석으로 단일벽 탄소나노튜브와 PVC-g-POEM의 상호작용으로 생성된 나노복합체의 분산 형태를 관찰하였다. 또한 용매증발 과정을 거쳐 우수한 균질성을 보이는 free-standing 나노복합체 막을 제조하였다.

• 공업화학
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• 제7권4호
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• pp.757-767
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• 1996

폴리(알킬아크릴레이트-g-카프로락톤) 그라프트 공중합체를 합성하였으며, 이것을 폴리카보네이트(PC)/폴리(아크릴로니트릴-부타디엔-스티렌)(ABS) 블렌드의 상용화제로 사용하였다. PC나 ABS와 비상용성인 폴리 알킬아크릴 레이트 주사슬을 갖는 그라프트 공중합체를 사용하였으며 이것을 PC/ABS의 계면에 위치시키는 것을 목표로 하였다. 그라프트 공중합체를 1중량부 포함하는 블렌드물은 충격 강도는 물론 파단 인장 강도에서 아주 향상된 값을 보였으며, 1/8인치 시편에서의 충격 강도 향상이 두드러졌다. 전자현미경에 의한 형태학적인 분석 결과 그라프트 공중합체의 존재가 좀더 매끄러운 PC/ABS 계면을 형성하게 하는 것으로 나타났다.

• 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.

• Macromolecular Research
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• 제17권5호
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• pp.301-306
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• 2009

This work has demonstrated that a novel amphiphilic poly(epichlorohydrine)-graft-polystyrene (PECH-g-PS) copolymer at 34:66 wt% was synthesized via atom transfer radical polymerization (ATRP) of styrene using PECH as a macroinitiator. The structure of the graft copolymer was characterized by nuclear magnetic resonance ($^1H$ NMR) and FTIR spectroscopy, demonstrating that the "grafting from" method using ATRP was successful. The self-assembled graft copolymer was used as a template film for the in-situ growth of silver nanoparticles from $AgCF_3SO_3$ precursor under UV irradiation. The in situ formation of silver nanoparticles with 6-8 nm in average size in the solid state template film was confirmed by transmission electron microscopy (TEM), UV-visible spectroscopy and wide angle X-ray scattering (WAXS). Differential scanning calorimetry (DSC) also displayed the selective incorporation and the in situ formation of silver nanoparticles within the hydrophilic PECH domains, probably due to stronger interaction of the silvers with the ether oxygens of PECH backbone than that with hydrophobic PS side chains.

• 멤브레인
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• 제22권5호
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• pp.342-351
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• 2012

본 연구에서는 PTMSP[poly(1-trimethylsilyl-1-propyne)]의 기체투과에 대한 선택도와 열적 안정성, 시간에 따른 노화현상으로 인한 투과특성의 감소를 개선하기 위해서 PTMSP/PDMS[poly(dimethylsioxane)] graft copolymer에 zeolite를 삽입하여 PTMSP/PDMS-NaY zeolite 복합막과 PTMSP/PDMS-NaA zeolite 복합막을 제조하였다. 물리 화학적 특성을 FT-IR, $^1H$-NMR, TGA, SEM, GPC을 사용하여 조사하였고, $H_2$와 $N_2$ 기체에 대한 투과도와 선택도 성질을 고찰하였다. PTMSP/PDMS-NaY zeolite 복합막과 PTMSP/PDMS-NaA zeolite 복합막 $H_2$와 $N_2$ 투과도는 PTMSP/PDMS graft copolymer 단일막보다 증가하였고, zeolite 함량이 증가함에 따라 증가하였다. 반면에 선택도($H_2/N_2$)는 zeolite 함량이 증가함에 따라 감소하였다. PTMSP/PDMS-NaA zeolite 복합막은 PTMSP/PDMS-NaY zeolite 복합막보다 높은 투과도와 선택도를 보였다.

• Elastomers and Composites
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• 제11권1호
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• pp.54-62
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• 1976

It has been studied the graft copolymerization of glycidyl-methacrylate monomer containing two functional groups (vinyl- & epoxyl-) to chloroprene rubber. The reaction occured in the manner of chain transfer mechanism was carried out by means of solution polymerization in toluene in the presence of benzoyl peroxide as the radical initiator. The graft copolymer obtained from this work was analyzed by using IR spectrum, and the physical properties of the polymer such as the thermal behavior were also studied according to TG-DTA methods, and the potency of adhesiveness for the purpose of commercial application was investigated. Experimental results for the graft copolymerization are summarized as follows. 1) A small amount of initiator (0.5%) and 50% of monomer showed the best result for the grafting of monomer to the polymer chain of rubber while the 15% of rubber solution was found to be most suitable to raise either for the grafting ratio or the polymerization ratio. 2) Optimum temperature for better yield of graft copolymer was proved to he at $75^{\circ}C\sim80^{\circ}C$ while those of reaction time was to be $1\sim2$ hours.

• 공업화학
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• 제4권3호
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• pp.627-636
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• 1993

마크로머를 이용한 음이온성 아크릴 수지를 제조하기 위하여 음이온 리빙 중합법으로 TBMA를 합성하였고 이들을 다시 MMA와 공중합 시켜 아크릴계 그라프트 공중합체를 제조하였다. 그라프트 공중합체의 음이온 site 함량을 제어하기 위하여 (TBMA)마크로머의 MMA의 weight 비율을 7/93, 10/90, 15/85, 20/80, 30/70, 40/60, 50/50가지 변화시켜 합성하였다. (TBMA)마크로머의 음이온 리빙 중합과정에서는 반응온도를 $-78^{\circ}C$로 유지하면서 n-butyllithium-diphenylethylene계 개시제 시스템을 사용하였으며 정지반응 단계에서는 말단에 이중결합을 도입하기 위하여 capping material로 benzaldehyde를 사용한 후, methacryloyl chloride와 반응시켰으나, 넓은 분자량 분포(1.4~1.5)가 나타났다. 또한 그라프트 공중합체 내의 TBMA는 p-toluenesufonic acid인 촉매로 가수분해하였고 중화제로 triethylamine을 사용한 중화 반응은 아크릴 수지의 음이온성을 부여하였다. (TBMA)마크로머의 분자량과 분자량 분포에 대한 측정은 GPC를 이용하였으며 TBMA의 가수분해 반응과 더불어 아크릴 수지의 이온화 반응을 IR과 NMR을 이용하여 분석하였다. (TBMA)수분산성 및 분산 안정성의 관점에서 그라프트 공중합체내의 (TBMA)마크로머 분자량에 대한 가지(branch)의 길이와 TBMA함량을 관련지어 검토한 결과 분자량이 작은(TBMA) 마크로머에서는 적은 TBMA 함량으로도 안정된 수분산화 현상이 일어남을 알았다.