• 제목/요약/키워드: living radical polymerization

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회분식 중합 반응기에서의 분자량 분포제어 전략 (Strategy for molecular weight distribution control in a batch polymerization reactor system)

  • 김인선;유기윤;이현구
    • 제어로봇시스템학회:학술대회논문집
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    • 제어로봇시스템학회 1993년도 한국자동제어학술회의논문집(국내학술편); Seoul National University, Seoul; 20-22 Oct. 1993
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    • pp.766-771
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    • 1993
  • A mathematical model is developed to represent the batch reactor for free radical polymerization of PMMA The model is validated by comparing the simulation result with the experimental data. A computational scheme is proposed to determine the trajectory of the reactor temperature that will produce polymer product having the desired molecular weight distribution. For this instantaneous number average chain length and polydispersity are introduced to calculate the reactor temperature. The former is assumed to be a second order polynomial of the sum of the living and dead polymer concentrations. Various reactor temperature, trajectories are observed depending on the reactor conditions and prescribed molecular weight distributions. Fuzzy and PID control algorithms are applied to trace the reactor temperature trajectory. While the PID control gives rise to an overshoot when the trajectory changes its direction, the fuzzy controller yields a more satisfactory performance because it secures information on the trajectory pattern.

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폴리올레핀 기반 블록 또는 그라프트 공중합체의 정밀 제조에 대한 고찰 (Study on the controlled preparation of polyolefin based block or graft copolymers)

  • 이종헌;홍성철
    • Elastomers and Composites
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    • 제48권1호
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    • pp.30-38
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    • 2013
  • 폴리올레핀은 광범위한 분야에서 이용되는 범용성 고분자로 물성이 우수하고 가격경쟁력이 높기 때문에 오랜 시간 동안 산업적 요구에 따라 발전하여 왔다. 그러나 폴리올레핀은 비극성 재료로서 다른 물질과의 상호 작용이 부족하기 때문에 그 용도가 제한되고 있다. 따라서 폴리올레핀 사슬에 극성기를 도입함으로써 그 응용 분야를 확장하기 위한 노력이 계속되고 있다. 폴리올레핀에 기능성을 부여하기 위하여 블록 공중합체 및 그라프트 공중합체로 대표되는 분절 공중합체를 합성할 수 있으며, 이러한 공중합체는 폴리올레핀 고유의 물성 손실을 최소화함과 동시에 기능성을 부여할 수 있다는 점에서 주목 받고 있다. 또한 리빙 라디칼 중합법을 이용하면 잘 제어된 구조와 조성을 가지는 공중합체를 제조할 수 있으며, 다양한 중합공정에 적용될 수 있다. 이에 따라, 본 리뷰에서는 리빙 라디칼 중합법을 이용한 폴리올레핀 기반 블록 또는 그라프트 공중합체의 제조 예들에 대하여 정리해 보았다.

표면개질 및 분산제어된 다중벽 탄소나노튜브를 이용한 염료감응태양전지 대전극의 제조 (Fabrication of counter electrodes for dye-sensitized solar cells by using surface modified and dispersion controlled multi-walled carbon nanotubes)

  • 최희정;이기원;박남규;김경곤;홍성철
    • 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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    • 한국신재생에너지학회 2008년도 춘계학술대회 논문집
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    • pp.445-447
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    • 2008
  • 본 연구에서는 다중벽 탄소나노튜브용 표면개질제를 리빙라디칼중합법을 통하여 제조하고, 이를 이용하여 표면개질되고 분산제어된 다중벽탄소나노튜브를 제조하고 염료감응형 태양전지의 대전극 재료로 사용하였다. 우선 리빙라디칼중합법 중 nitroxide mediated polymerization (NMP) 기술을 이용하여 poly(maleic anhydride-co-p-acetoxystyrene)-block-poly(p-acetoxystyrene)를 합성하고, 공중합체중의 maleic anhydride기에 이미드화 반응을 통하여 pyrene기를 도입하였다. 공중합체 중의 p-acetoxystyrene 반복단위들은 가수분해 반응을 통하여 p-hydroxystyrene 반복단위로 변환하였으며, 제조된 공중합체의 구조와 열 특성 등을 GPC, GC, $^1H$-NMR, TGA을 통하여 분석하였다. 제조된 공중합체를 이용하여 다중벽 탄소나노튜브의 표면을 polymer wrapping법으로 처리하였고, 표면개질된 탄소나노튜브의 분산성을 다양한 용매에서 비교분석하였다. 표면이 개질되고 페이스트 내에의 분산성이 향상된 다중벽탄소나노튜브를 염료감응태양전지의 대전극 제조에 응용하였으며, 표면처리 및 분산제어 여부에 따른 제작 특성 및 동작특성 등을 평가하였다.

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Synthesis of an Ordered Porous SiCN Ceramic Film by Self-Assembly of Inorganic-Organic Diblock Copolymer

  • Nghiem Quoc Dat;Kim Dong-Pyo
    • 한국고분자학회:학술대회논문집
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    • 한국고분자학회 2006년도 IUPAC International Symposium on Advanced Polymers for Emerging Technologies
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    • pp.296-296
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    • 2006
  • Highly temperature stable mesoporous materials have excellent properties and potential applications. Here we show a novel poly(vinyl)silazane-block-polystyrene diblock copolymer, which was synthesized by controlled/living free radical polymerization with reversible addition fragmentation chain transfer (RAFT) route. The obtained diblock copolymer occurs the phaseseparation on the nanoscale to form ordered nanostructure, which is converted to mesoprorous ceramic after heating at 800oC. This route demonstrates the preparation of highly temperature stable mesoporous silicon carbon nitrides (SiCN) ceramic film directed from highly cross-linking poly(vinyl)silazane blocks with high ceramic yield, which is different from previous pathway.

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Polystyrene Microgel with Maltohexaose. Synthesis and Potential Application for Fullerene-Coating on Hydrophilic Surface

  • Narumi, Atsushi
    • 한국고분자학회:학술대회논문집
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    • 한국고분자학회 2006년도 IUPAC International Symposium on Advanced Polymers for Emerging Technologies
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    • pp.318-318
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    • 2006
  • 4-Vinylbenzyl maltohexaoside peracetate, 1, was copolymerized with divinylbenzene using the initiator for nitroxide-mediated living radical polymerization, 2, to afford the polystyrene microgel with acetyl maltohexaose, 3. The deacetylation of 3 was achieved by treatment with sodium methoxide in dry 1,4-dioxane to produce the polystyrene microgel with maltohexaose, 4. A good coating property of the polystyrene microgel was combined with an excellent hydrophilic property derived from maltohexaose. In addition, 4 showed the ability to solubilize fullerene in aqueous solution. Therefore, 4 has a potential application as a special coating using functional but incompatible compounds such as fullerene on the surface of various hydrophilic materials.

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Molecular Structure of Poly(phenylene oxide-g-styrenesulfonic acid) and the Conductivity and Methanol Permeability of the Membrane

  • Cho, Chang-Gi;You, Young-Gyu;Jang, Hye-Young
    • 한국고분자학회:학술대회논문집
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    • 한국고분자학회 2006년도 IUPAC International Symposium on Advanced Polymers for Emerging Technologies
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    • pp.269-269
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    • 2006
  • The molecular structure of poly(2,6-dimethyl-4,4' -phenylene oxide)-g-poly (styrenesulfonic acid) (PPO-g-PSSA) graft copolymer was designed, and synthesized via living radical polymerization. Obtained graft copolymers were transformed into proton exchange membranes for direct methanol fuel cell (DMFC) application. The performance of the membranes was measured in terms of water uptake, proton conductivity, methanol permeability, and thermal stability. Very low methanol permeability and good proton conductivity were observed by adjusting grafting frequency and PSSA block content.

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The Synthesis and Evaluation of Pendant Oligosaccharide-Lipid Side Chain Copolymer

  • Nam, Hye-Sung;Kim, Hyun-Joo;Nam, Kwang-Woo;Chung, Dong-June
    • Macromolecular Research
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    • 제11권2호
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    • pp.115-121
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    • 2003
  • In this research, the in vitro anti-thrombogenecity of artificial materials was evaluated using hydrophilic/hydrophobic copolymers containing oiligosaccharide as hydrophilic moiety and phospholipid as hydrophobic moiety respectively. N-(p-vinylbenzyl)-[O-$\alpha$-D-glucopyranosyl-(1longrightarrow4)]$_{n-1}$-D-glucoamide(VM7A) was (VM7 A) was adopted as hydrophilic oligosaccharide and 2-acryloxybutyl-2-(triethylammonium)ethyl phosphoric acid (HBA-choline) was adopted as hydrophobic phospholipid. Copolymers having various monomer feeding molar ratios were synthesized through radical polymerization. The synthesized copolymers were identified using FT-IR, $^1$H-NMR, XPS, and DSC. The surface energy of the copolymers were evaluated by dynamic contact angle (DCA) method and checked different roles of VM7A as hydrophilic moiety and HBA-choline as hydrophobic moiety on surface. The surface morphological differences between hydrated and unhydrated surfaces of copolymers were observed and evaluated using Am. The platelets were separated from canine whole blood by centrifugation and adopted to the anti-thromobogenecity test of the copolymers. From the results, we find out that as VM7A ratio increases, so did anti-thrombogenecity. Such results show the possibility of using these copolymers as blood compatible materials in living body.y.

다중벽 탄소 나노튜브 기반 고충전 나노복합 페이스트를 이용한 염료 감응 태양 전지용 상대 전극의 제조에 있어서 분산 제어의 효과 (Effect of Dispersion Control of Multi-walled Carbon Nanotube in High Filler Content Nano-composite Paste for the Fabrication of Counter Electrode in Dye-sensitized Solar Cell)

  • 박소현;홍성철
    • 폴리머
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    • 제37권4호
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    • pp.470-477
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    • 2013
  • 가공이 쉬우면서도 성능이 우수한 염료 감응 태양 전지(DSSC)용 상대 전극을 제조하기 위하여 다중벽 탄소 나노튜브(MWCNT) 기반의 고충전 나노복합 페이스트를 제조하고, MWCNT의 분산 제어가 미치는 영향에 대하여 조사하여 보았다. MWCNT의 분산성을 향상시키기 위하여 폴리스티렌 기반의 기능성 블록 공중합체를 리빙 라디칼 중합법으로 합성하여 MWCNT의 표면 개질제로 사용하였으며, 적절한 용매 조건의 선택을 통하여 고충전 나노복합 페이스트의 가공성이 향상되는 것을 확인할 수 있었다. MWCNT의 분산 제어를 통해 이를 상대 전극으로 도입한 DSSC의 광전 변환 효율이 향상됨을 확인할 수 있었으며, 이는 볼밀법을 이용한 MWCNT의 물리적 분산을 통해서도 검증할 수 있었다. 미량의 platinum(Pt) 나노입자와 복합화시킬 경우, 표준 Pt 상대 전극보다도 더 우수한 성능을 가지는 MWCNT 기반 상대 전극을 제조할 수 있음을 확인하였다.

음이온 중합법 기반 P3HT-b-P4VP 블록공중합체 정밀 합성 및 이의 용매에 따른 물리적 특성 변화 연구 (Synthesis of P3HT-b-P4VP via Anionic Polymerization and its Physical Properties in Various Solvents)

  • 황성연;박제영;오동엽
    • 공업화학
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    • 제29권3호
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    • pp.336-341
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    • 2018
  • 기존의 문헌에서는 poly(3-hexylthiophene)(P3HT) 기반의 블록공중합체를 합성하기 위해서 최소 4-5단계 이상의 복잡한 공정을 거쳐야 했고, 일반적으로 분자량, 분자량 분포 및 블록의 비를 조절하기 위해서 단량체 전환율 및 반응 시간을 계속해서 모니터링 해야 한다. 또한, 여러 가지 이유에서 합성 스케일이 수 mg에서 수 g으로 제한되었다. 본 연구에서는 음이온 중합법을 이용해서 P3HT-b-poly(4-vinylprydine) (P4VP)를 오직 2단계로 중합할 수 있었으며, 중합 스케일은 수십 g 정도가 가능하였다. 반응 도중 단량체 전환율 및 농도를 계속 모니터링 해야 하는 번거로움 없이 초기 단량체 당량비만으로 블록 비율과 분자량 분포를 정밀 조절할 수 있었다. 만들어진 P3HT-b-P4VP를 친수성 및 소수성 용매에 녹여 분자 거동을 살펴보았다. 용액의 특성이 용액 속 미셸 구조와 필름 코팅 후 모포로지에 영향을 미친다는 것을 확인했다. P3HT-b-P4VP의 물리적 특성은 적외선-자외선 분광분석법, 원자힘현미경 및 자외선 광전자 분광분석법을 이용하여 평가하였다.