• 제목/요약/키워드: graft polymerization

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Templated Formation of Silver Nanoparticles Using Amphiphilic Poly(epichlorohydrine-g-styrene) Film

  • Park, Jung-Tae;Koh, Joo-Hwan;Seo, Jin-Ah;Roh, Dong-Kyu;Kim, Jong-Hak
    • 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.

Preparation of Porous TiO2 Thin Films by Poly(vinyl chloride)-graft-poly(N-vinyl pyrrolidone) and Their Applications to Dye-sensitized Solar Cells

  • Yeon, Seung-Hyeon;Patel, Rajkumar;Koh, Jong-Kwan;Ahn, Sung-Hoon;Kim, Jong-Hak
    • 전기화학회지
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    • 제14권2호
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    • pp.83-91
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    • 2011
  • Mesoporous titanium dioxide ($TiO_2$) thin films were prepared using poly(vinyl chloride)-graft-poly(N-vinyl pyrrolidone) (PVC-g-PVP) as a templating agent via sol-gel process. Grafting of PVC chains from PVC backbone was done by atom transfer radical polymerization (ATRP) technique. The successful grafting of PVP to synthesize PVC-g-PVP was checked by fourier-transform infrared spectroscopy (FT-IR) and gel permeation chromatography (GPC). The carbonyl group interaction of PVC-g-PVP graft copolymer with $TiO_2$ was confirmed by FT-IR. The porous morphologies of the $TiO_2$ films genereated after calcination at $450^{\circ}C$ was characterized by X-ray diffraction (XRD) and scanning electron microscopy (SEM). The mesoporous $TiO_2$ films with 580 nm in thickness were used as a photoelectrode for solid state dye sensitized solar cell (DSSC) and showed an energy conversion efficiency of 1.05% at 100 $mW/cm^2$.

그라프트화 전분의 제조: 중합방법에 따른 스티렌 그라프트 효율 (Preparation of Grafted Starch: Effect of Polymerization Method on Grafting Efficiency of Styrene)

  • 조창기;이기호;우상원;황승식;최종범
    • 공업화학
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    • 제8권5호
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    • pp.866-871
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    • 1997
  • 전분의 친수성 및 반응성을 조절하기 위하여 propylene oxide, 1,2-epoxybutane, glycidyl methacrylate, maleic anhydride, caprolactone 등을 반응시켰으며 건조되지 않은 전분을 사용할 경우 propylene oxide, maleic anhydride 외에는 반응 수율이 아주 낮아지는 것이 관찰되었다. 이렇게 개질된 전분을 스티렌과 반응시켜 그라프트 공중합물로 전환하였으며 여러가지 중합방법에 대한 그라프트 수율이 비교되었다. 그라프트 중합반응의 경우 용액중합 및 cerium(IV)이온에 의한 중합은 각각 낮은 효율과 수율을 보였다. 현탁중합 방법으로는 전분 입자의 친수성 때문에 폴리스티렌으로 전분을 encapsulation 하기가 어려웠으며, 유화중합이 스티렌을 그라프트 시키기에 제일 적당한 방법임을 알 수 있었다.

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견섬유에 대한 메타크릴아미드의 처리효과 II. 메타크릴아미드 처리견의 열적 거동에 관하여 (Effects of Methacrylamide Treatment on Silk Fibers II. Thermal Behavior of Methacrylamide-treated Silk Fibers)

  • 신봉섭;남중희
    • 한국잠사곤충학회지
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    • 제34권1호
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    • pp.49-56
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    • 1992
  • 반응개시제로 potassium persulfate를 사용하여 견섬유에 MAA를 처리하였을 때의 반응 mechanism을 구명하기 위하여, 열분석과 일련의 기구분석을 행하였으며, 이 중 열분석에 의해 얻어진 결과는 다음과 같다. Differential scanning calorimeter 관찰로부터는 metharcrylamide에 의한 가공견섬유는 견 fibroin과 methacrylamide polymer의 열분석에 의한 peak가 뚜렷하게 분리되어 나타났으며, 가공율이 증가함에 따라 두 peak가 모두 고온측으로 이동하는 것으로 나타났다. 가공견섬유의 흡습율은 가공율이 증가함에 따라 증가하였다.

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PVC-g-PSSA 가지형 공중합체를 이용한 다공성 $TiO_2$ 박막의 합성 및 염료감응 태양전지 응용 (Synthesis of Porous $TiO_2$ Thin Films Using PVC-g-PSSA Graft Copolymer and Their Use in Dye-sensitized Solar Cells)

  • 변수진;서진아;지원석;설용건;김종학
    • 멤브레인
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    • 제21권2호
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    • pp.193-200
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    • 2011
  • 원자전달 라디칼 중합(ATRP)에 의해 poly(vinyl chloride) (PVC) 주사슬과 poly(styrene sulfonic acid) (PSSA) 곁사슬로 되어있는 양쪽성 PVC-g-PSSA 가지형 공중합체를 합성하였다. PVC-g-PSSA 가지형 공중합체 고분자를 템플레이트로 사용하고 졸겔법을 적용하여, 결정성 아타네제상의 미세기공 이산화티타튬 필름을 제조하였다. $TiO_2$ 전구체인 TTIP를 친수성인 PSSA 영역과 선택적으로 작용시켜 $TiO_2$ 메조기공 필름을 성장하였으며, 이를 주사전자 현미경 (SEM)과 엑스레이회절 (XRD)분석을 통해 분석하였다. 스핀코팅 횟수와 P25 도입에 따른 염료감응 태양전지 성능을 체계적으로 분석하였다. 그 결과 준고체 고분자 전해질을 이용하였을 때, 100 mW/$cm^2$ 조건에서 에너지 변환 효율이 2.7%에 이르렀다.

PVC-g-PSSA가지형 공중합체와 헤테로폴리산을 이용한 수소이온 전도성 복합 전해질막 (Proton Conducting Composite Membranes Consisting of PVC-g-PSSA Graft Copolymer and Heteropolyacid)

  • 김종학;고종관;최진규;연승현;안익성;박진원
    • 멤브레인
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    • 제19권2호
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    • pp.96-103
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    • 2009
  • 본 연구에서는 poly(vinyl chloride) (PVC)가지형 공중합체 전해질과 헤테로폴리산(HPA)을 이용하여 유무기 합성 전해질막을 제조하였다. poly(vinyl chloride)-g-poly(styrene sulfonic acid) (PVC-g-PSSA)는 PVC의 이차 염소의 직접적인 개시를 이용한 atom transfer radical polymerization (ATRP)로 합성하였다. 이때, HPA 나노입자는 수소 결합을 통해 PVC-g-PSSA 가지형 공중합체와 결합하는 것을 FT-IR spectroscopy를 통하여 확인하였다. 전해질막의 수소이온 전도도는 HPA의 질량 분율이 0.3이 될 때까지 상온에서 0.049에서 0.068 S/cm로 증가하였다. 이것은 HPA 나노입자 고유의 전도도와 가지형 공중합체가 가지고 있는 술폰산의 강화된 산도 때문이라고 추정된다. 합습률은 HPA의 질량 분율이 0.45까지 증가할수록 130에서 84%로 감소하였다. 이것은 HPA나노입자와 고분자 메트릭스 사이의 수소 결합의 상호작용 때문에 물을 흡수하는 site의 수가 감소한 결과라고 볼 수 있다. 열중량 분석결과 HPA의 농도가 증가할수록 전해질막의 열적 안정성이 강화된다는 것을 알 수 있었다.

함산소불소화가 저밀도 폴리에틸렌 표면의 그라프트 중합 및 그 표면 특성에 미치는 영향 (Effects of Oxyfluorination on Surface Graft Polymerization of Low Density Polyethylene Film and Its Surface Characteristics)

  • 윤석민;우상욱;정의경;배병철;박인준;이영석
    • 공업화학
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    • 제21권3호
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    • pp.343-348
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    • 2010
  • 저밀도 폴리에틸렌(low density polyethylene, LDPE) 필름의 표면을 다양한 반응 조건하에서 함산소불소화하여 hydroperoxide 관능기를 도입시켜 표면특성을 변화시켰다. 또한 생성된 hydroperoxide 관능기를 반응 개시제로 친수성 그룹을 가지는 단량체인 acryl amide (AM)와 소수성 그룹을 가지는 단량체인 methyl methacrylate (MMA)를 그라프트 중합시켜 LDPE 필름의 표면을 2차 개질하였다. 또한 LDPE, 함산소불소화 된 LDPE (OFPE), AM 및 MMA 단량체가 그라프트 된 OFPE 필름의 표면특성은 1,1-diphenyl-2-picrylhydrazyl (DPPH), 감쇠전반사 분광법, 시차주사 열량분석기 및 접촉각 측정법 등으로 분석하였다. DPPH 라디칼 분석법의 결과로부터, OFPE의 hydroperoxide 관능기의 양은 함산소불소화 총압력과 F2 가스의 부분압이 증가함에 따라 증가함을 알 수 있었다. 접촉각 및 표면 자유에너지 분석결과로부터, 함산소불소화에 의해서 생성된 hydroperoxide 관능기와 AM과 같은 친수성 그룹을 가지는 단량체의 그라프트 중합은 LDPE 필름 표면에서 물과 같은 친수성 용매의 접촉각을 감소시키고, MMA와 같은 소수성 그룹을 가지는 단량체의 경우는 LDPE 필름 표면에서 methylene diiodide와 같은 비극성 용매의 표면 접촉각을 감소시켰다. 이는 AM 및 MMA 단량체의 그라프트 중합에 의한 것으로, LDPE 필름 표면은 친수성 및 소수성 용매에 대한 젖음성이 향상되었다.

Photopolymerization of Vinyl Monomers Using Organic Initiators

  • Kim, Myoung-Hee;Lee, Jun;Cha, Hyo Chang;Ham, Heui-Suk;Woo, Hee-Gweon
    • 통합자연과학논문집
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    • 제2권1호
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    • pp.1-12
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    • 2009
  • This miniaccount presents the selective examples of our recent discoveries in the photopolymerization of vinyl monomers using the organic initiators such as hydrosilanes, poly(hydroarylsilane)s, benzoin silyl ethers, and thianthrene cation radical. In the photopolymerization of vinyl monomers with silanes polysilanes, while the polymerization yields and polymer molecular weights of the poly(MMA)s containing the silyl moieties decreased, the TGA residue yields and intensities of SiH stretching IR bands increased as the mole ratio of the silanes over MMA increased. The hydroarylsilane and poly(hydroarylsilane) seemed to influence strongly on the photopolymerizaiton of olefinic monomers as both chain initiation and chain transfer agents. For the photohomopolymerization and photocopolymerization of MA and AA, the similar trends were observed. Benzoin silyl ethers and thianthrene cation radical also exhibit the photoinitiating ability in the photopolymerization of MMA.

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유화중합에 의한 전분-아크릴 고분자의 합성에 관한 연구 (A Study on the Synthesis of Starch-Acrylic Polymer by Emulsion Polymerization)

  • 이미숙;류훈;조을륭
    • 폴리머
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    • 제34권1호
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    • pp.58-62
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    • 2010
  • 전분을 매트릭스 고분자로 하여 아크릴 단량체를 유화중합 방법으로 그래프트 중합하였다. 에멀젼의 점도와 입자경은 전분 함량이 증가함에 따라 전분의 히드록시기가 물과 상호작용하고 고분자 입자가 분산매인 물 쪽으로 팽윤함으로 인해 증가하였다. 에멀젼의 화학적 안정성은 전분 함량이 증가할수록 양호하였으나 내수성과 내알칼리성은 전분 함량이 증가할수록 친수성이 증가하면서 감소하였다. 탄산칼슘을 포함한 전분-아크릴 에멀젼 배합물의 불투명도는 전분의 함광이 증가함에 따라 전분 고유의 색깔에 의해 감소하였고 도막의 상태는 전분의 함량이 증가함에 따라 도막의 무정형 상태가 증가하면서 균열이 없는 매끈한 외관을 나타내었다.

Application of Living Ionic Polymerizations to the Design of AB-Type Comb-like Copolymers of Various Topologies and Organizations

  • Lanson, David;Ariura, Fumi;Schappacher, Michel;Borsali, Redouane;Deffieux, Alain
    • Macromolecular Research
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    • 제15권2호
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    • pp.173-177
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    • 2007
  • Living anionic and cationic polymerizations have been combined to prepare various types of comb-like copolymers composed of polystyrene (PS) and polyisoprene (PI) blocks, with a precisely controlled architecture. According to the relative placement of these elementary building blocks, combs with randomly distributed PS and PI or with poly(styrene-b-isoprene) diblock branches (I & II, respectively) can be prepared. The reaction procedure initially includes the synthesis of a poly(chloroethylvinyl ether) using living cationic polymerization, which is used as the reactive backbone to successively graft $PS^-Li^+$ and $PI^-Li^+$ or $PI-b-PS^-Li^+$ to obtain structures (I) or (II). The synthesis of Janus-type PS-comb-b-PI-combs (III) initially involves the synthesis of a diblock backbone using living cationic polymerization, which bears two distinct reactive functions having either a protected or activated form. Living $PS^-Li^+$ and $PI^-Li^+$ are then grafted, in two separate steps, onto each of the reactive functions of the backbone, respectively.