• 제목/요약/키워드: radical polymerization

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폴리비닐클로라이드-그래프트-폴리스티렌 술폰산 복합 나노막 제조 (Preparation of Poly(vinyl chloride)-graft-poly(styrene sulfonic acid) Composite Nanofiltration Membranes)

  • 김종학;박정태;고주환;노동규;서진아
    • 멤브레인
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    • 제18권2호
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    • pp.132-137
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    • 2008
  • 폴리비닐리덴플로라이드(PVDF) 지지체 위에 빗살모양의 술폰화된 공중합체를 코팅하여 나노 분리막을 제조하였다. 빗살모양의 공중합체는 원자전달 라디칼 중합법(ATRP)에 의해 제조하였으며, 폴리비닐클로라이드의 주사슬과 폴리스티렌 술폰산(PSSA)의 곁사슬로 구성되어 있다. 핵자기 공명법($^1H$-NMR), FT-IR분광학 그리고 WAXS 분석법에 의해 공중합체가 성공적으로 합성되었음을 확인하였다 PVC-g-PSSA로 구성된 복합 나노 분리막은 PSSA의 함량이 증가함에 따라 플럭스와 배제율 모두 증가하였다. 이러한 성능 향상은 분리막의 술폰산의 함량의 증가로써 설명할 수 있다. PSSA가 71wt%첨가된 나노 복합막의 배제율은 $Na_2SO_4$ 88%, NaCl 33%을 나타내었고, 플럭스는 $Na_2SO_4$ 26, NaCl $34L/m^2 h$을 각각 나타내었다.

Bis-GMA 유도체로부터 제조된 고분자 코팅에 의한 리튬이차전지용 폴리에틸렌 격리막의 고온 안정성 향상 (Improvement of Thermal Stability of Polyethylene Lithium-ion Battery Separator via Coating with Polymers Synthesized from Bis-GMA Derivatives)

  • 임현구;홍지혜;김창근
    • 폴리머
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    • 제34권6호
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    • pp.517-521
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    • 2010
  • 리튬이온 이차전지에는 폴리에틸렌 격리막이 주로 사용되어 오고 있다. 전지의 고온 안정성 확보를 위해서는 폴리에틸렌 격리막보다 높은 멜트다운(melt down) 온도를 갖는 격리막이 요구된다. 이를 위해 폴리에틸렌 격리막을 단량체인 2,2-bis[4-(2-hydroxy-3-methacryloyloxypropoxy)phenyl]propane(bis-GMA) 혹은 이의 유도체들로 코팅하고 이를 라디칼 중합반응시켰다. 점도가 높은 bis-GMA를 사용한 경우에는 라디칼 중합반응이 진행되지 않은 반면 점도가 낮은 bis-GMA 유도체를 사용한 경우에는 라디칼 중합반응이 진행되었다. 적절한 함량의 bis-GMA 유도체를 포함한 반응액으로 격리막을 코팅하고 이를 중합반응시켜 격리막을 제조한 결과, 격리막의 통기도 감소없이 멜트다운 온도를 $160^{\circ}C$까지 향상시킬 수 있었다.

아미드기를 가지는 개시제를 이용한 [Poly(ethylene glycol)Methyl Ether] Methacrylate의 원자 이동 라디칼 중합 (Atom Transfer Radical Polymerization of [Poly(ethylene glycol)methyl ether] Methacrylate Using an Amide-Based Initiator)

  • 이효경;이선구;백현종
    • 폴리머
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    • 제31권6호
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    • pp.550-554
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    • 2007
  • 최근 ATRP를 이용하여 단백질에 조절된 구조의 고분자를 연결시키는 연구가 활발히 진행되고 있다. 이때, ATRF 개시제는 단백질에 있는 일차아민에 아미드화 반응을 통하여 도입할 수 있다. 그런데, 형성되는 $\alpha$-할로 아미드의 경우, 상대적으로 늦은 개시 속도를 나타내는 것으로 알려져 있어 원하는 구조의 고분자를 얻는 것이 쉽지 않다. 따라서 본 연구에서는 아미드기를 가지고 있는 개시제를 이용한 [poly(ethylene glycol)methyl ether] methacrylate(PEGMA)의 ATRP 반응에 대한 적절한 반응 조건을 찾고자 하였다. PEGMA는 FEG를 가지로 가지는 단량체로서 고분자로 만들어졌을 때, 물에 잘 녹고 단백질과의 비특이적 상호작용이 적어 단백질과의 결합을 통한 바이오 응용에 널리 사용되고 있다. 아미드기를 가지는 개시제를 이용하여 PEGMA를 성공적으로 중합하기 위한 최적의 중합 조건은 할로겐 교환 반응과 활성 감소제를 사용해서 얻을 수 있었다.

Poly(vinyl chloride) 빗살형 공중합체를 이용한 무가습 수소이온 전도성 전해질막의 제조 (Preparation of Proton Conducting Anhydrous Membranes Using Poly(vinyl chloride) Comb-like Copolymer)

  • 김종학;고주환;서진아;안성훈;증효뢰
    • 멤브레인
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    • 제19권2호
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    • pp.89-95
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    • 2009
  • Poly(vinyl chloride) (PVC) 주사슬과 poly(hydroxyethyl acrylate) (PHEA) 곁사슬로 구성된 빗살모양의 PVC-g-PHEA 공중합체를 원자전달라디칼 중합을 통해 합성하였다. 이렇게 합성된 PVC-g-PHEA의 OH 그룹과 이미다졸 디카르복실릭산 (IDA)의 COOH 그룹과의 에스테르 반응에 의하여 가교된 전해질막을 제조하였다. 인산(PA)을 도핑하여 이미다졸-인산 착체를 형성한 결과, PA함량이 증가함에 따라 고분자 전해질막의 수소 이온 전도도가 증가하였다. 특히 100도 비가습 조건에서 수소 이온 전도도는 최대 0.011 S/cm까지 증가하였다. 만능 재료 시험기(UTM) 측정결과, 제조된 PVC-g-PHEA/IDA/PA 전해질막은 575 MPa의 높은 Young 모듈러스 및 기계적 강도를 보여주었다. 열분석 결과(TGA) 전해질막은 $200^{\circ}C$까지 열적으로 안정함을 확인하였다.

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.

Poly(vinyl chloride)-g-poly(styrene sulfonic acid) 가지형 공중합체막을 이용한 은 나노입자 제조 (Preparation of Ag Nanoparticles by Templating Poly(vinyl chloride)-g-poly(styrene sulfonic acid) Graft Copolymer Membrane)

  • 변수진;서진아;지원석;설용건;김종학
    • 멤브레인
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    • 제21권1호
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    • pp.39-45
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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. 합성된 고분자 전해질막을 10 wt% $AgNO_3$ 수용액에 담가 은이온으로 이온교환을 하였으며, 환원제를 통하여 은 나노입자를 성장시켰다. UV분광학과 XRD 분석을 통해 은 나노입자 성장을 확인하였다. 투과전자현미경(TEM) 분석결과 $NaBH_4$를 사용하였을 때 10~20 nm 크기의 은 나노입자를 얻는데 가장 효과적임을 알 수 있었다. 또한 은 나노입자의 성장은 환원제의 농도와 환원 시간에 크게 영향을 받았다.

양친성 그래프트 공중합체의 탄소나노튜브 분산제로의 이용 (Use of Amphiphilic Graft Copolymer as Dispersant for Carbon Nanotubes)

  • 전하림;안성훈;지원석;김종학
    • 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.

Orthogonal 방법을 통한 Poly(AM-DMDAAC)/MMT 고흡수성 나노복합체 제조 연구 (Optimization of Preparing Poly(AM-DMDAAC)/MMT Superabsorbent Nanocomposite by Orthogonal Experiment)

  • Zhou, Ming;Yang, Shuangqiao;Zhou, Yongguo;Qin, Nan;He, Songtao;Lai, Dong;Xie, Zhongqiang;Yuan, Jundong
    • 폴리머
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    • 제38권1호
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    • pp.16-23
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    • 2014
  • A novel poly(AM-DMDAAC)/MMT superabsorbent nanocomposites are prepared by radical polymerization using ammonium persulfate (APS) and anhydrous sodium sulfite as a free radical initiator and N,N-methylene bisacrylamide (MBA) as a crosslinker. In this paper, an optimization study on the synthesis of superabsorbent nanocomposites is carried out. Orthogonal array experiment indicates that the optimized conditions is acrylamide (AM) content 23 wt%, diallyl dimethyl ammonium chloride (DMDAAAC) content 6 wt%, montmorillonite (MMT) content 4 wt%, initiator content 0.2 wt% and crosslinker content 0.02 wt%. Under the optimization syntheses conditions concluded, the maximum water absorbency in distilled water is $659.53g{\cdot}g^{-1}$ and in 2 wt% sodium chloride solution is $116.25g{\cdot}g^{-1}$. Compared with the range values of different factors ($R_j$), the order of significance factors in distilled water is C (MMT) > B (DMDAAC) > A (AM) > D (crosslinker) > E (initiator). MMT is intercalated during polymerization reaction and a nanocomposite structure is formed as shown by TEM analysis and XRD analysis.

동시-공증발 기상 중합을 이용한 전도성 PEDOT-PSMA 박막 제조 (Preparation of Conductive PEDOT-PSMA Hybrid Thin Films Using Simultaneous Co-vaporized Vapor Phase Polymerization)

  • ;임진형
    • 공업화학
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    • 제29권3호
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    • pp.330-335
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    • 2018
  • 서로 다른 중합 메카니즘(산화 커플링 중합 및 라디칼 중합)을 가지는 둘 이상의 단량체를 동시에 공-증발 기상 중합(SC-VPP)을 하여 유기-유기 전도성 복합 박막을 제조하는 새로운 접근법을 보고한다. 본 연구에서는 SC-VPP 공정을 통해 poly(3,4-ethylenedioxythiophene)(PEDOT)와 poly(styrene-co-maleic anhydride)(PSMA)로 구성된 PEDOT-PSMA 복합 박막을 제조하였다. 유기-유기 전도성 복합체 박막의 제조는 FT-IR 및 $1^H-NMR$ 분석을 통해 확인되었다. 전자주사현미경을 통한 표면 형태학 분석으로 PEDOT-PSMA 박막이 PEDOT 박막보다 좀 더 거친 표면을 보였다. 이것은 소수성 특성을 가지는 PEDOT과 친수성 특성기를 가지는 PSMA와의 좋지 않은 상용성 때문이라고 생각된다. 따라서 PEDOT-PSMA는 PEDOT보다 낮은 전기 전도도를 나타내었지만 약염기인 2-ethyl-4-methyl imidazole을 첨가하면 크게 개선되었다. PEDOT-PSMA의 접촉각은 PEDOT의 경우 $62^{\circ}$에 비해 약 $50^{\circ}$로 친수성이 증가하였고, 이는, PSMA가 가지는 카르보닐기에 의한 것이라 판단된다. 제안된 SC-VPP 기반 유기-유기 하이브리드 박막 제조 경로를 통하여 다양한 고분자 전도성 박막의 표면 특성(친수특성, 기계적 강도, 광학특성 및 표면 거칠기) 등을 제어할 수 있다고 판단한다.

A Multisegmented Polystyrene with pH-Cleavable Linkages

  • Kang, Tae-Hyeon;Lee, Hyung-Il
    • Bulletin of the Korean Chemical Society
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    • 제35권9호
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    • pp.2694-2698
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    • 2014
  • A multisegmented polystyrene (PS) with pH-cleavable ester and carbamate linkages was successfully synthesized by a combination of atom transfer radical polymerization (ATRP) and Cu(I)-catalyzed 1,3-dipolar cycloaddition of azide and alkynes (click chemistry). ATRP was employed to synthesize polystyrene from hydroxyl-terminated initiator using CuBr/N,N,N',N",N"-pentamethyldiethylenetriamine (PMDETA) as the catalyst. The reaction of the resulting PS with sodium azide yielded the azido-terminated polymer. The hydroxyl group in the other end of the polymer was reacted with 4-nitrophenyl chloroformate (NPC), followed by reaction with propargylamine to produce an alkyne end group with a carbamate linkage. The PS with an alkyne group in one end and an azide group in the other end was then self-coupled in the presence of CuBr/2,2'-bipyridyl (bpy) in DMF to yield a desired multisegmented PS. Molecular weight and molecular weight distribution of the self-coupled polymer increased with time, as in the typical step-growth-type polymerization processes. Finally, we demonstrated that the ester and carbamate linkages of the multisegmented PS were hydrolyzed in the presence of HCl to yield individual PS chains.