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안태규(Tae Kyu An) 한국고분자학회 2021 한국고분자학회 학술대회 연구논문 초록집 Vol.46 No.2
유기전자소재는 저온에서 플라스틱 필름, 종이 등의 다양한 기판 위에 용액 공정을 통해 박막형성이 가능하다. 이때문에 유기물을 활용한 유연소자개발이 이루어진다. 하지만 기존 전자소자보다 특성이 떨어지는 단점 때문에 상용화되지 못하고 있다. 이번 발표에서는 azide 계 광경화제를 활용해 고분자의 물성을 개선하고 유기트랜지스터에 알맞은 절연소재를 개발한 내용을 다루고자 한다. 경화제를 도입한 경우 고분자의 내화학성을 높일 뿐만 아니라 고분자의 결정성이나 쌍극자 세기를 조절해 트랜지스터 소자의 전기적 특성을 향상시킬 수 있었다.
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지방족 폴리케톤/폴리아마이드 6 블렌드에서 성분 고분자 간 반응과 겔화 반응이 블렌드의 물성에 미치는 영향
권홍구,최홍균,손영곤 한국고분자학회 2021 한국고분자학회 학술대회 연구논문 초록집 Vol.46 No.2
지방족 폴리케톤(aliphatic polyketone, PK)/폴리아마이드 6(polyamide 6) 블렌드의 상용성 및 물성에 관하여 연구하였다. PK/PA 블렌드는 상 분리된 구조를 보이면서 계면접착력과 충격 강도가 높았는데 두 고분자 간에 화학반응으로 형성된 PK-PA 공중합체가 반응상용화제와 같은 역할을 하기 때문인것으로 밝혀졌다. PK 와 PA 의 혼련 토크 값이 두 성분 고분자에 비해 매우 높았고 FTIR 분석으로 형성된 공중합체의 존재를 확인할 수 있었다. 또한 PA 는 PK 의 가교 반응을 촉진시키는 것으로 관찰되었다. 다양한 가공 조건에서 제조된 블렌드를 분석한 결과 가교 고분자의 양이 증가함에 따라 블렌드의 충격 강도가 급격히 증가함을 관찰하였다. 이상의 결과로부터 PK/PA 블렌드의 물성이 상용화제 없이도 높은 이유는 PK 와 PA 사이에 발생하는 화학반응과 PA 가 PK 의 가교화를 촉진시키는 두가지 원인에 의한 것임을 알 수 있었다.
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양이온 아크릴고분자에 결합된 로다민 화학센서 개발과 구리(Ⅱ)이온의 선택적 검출
안성진(Sungjin Ahn),신상빈(Sang Bin Shin),조혁이(Hyeok-yi Jo),도정윤(Jung Yun Do) 한국고분자학회 2018 폴리머 Vol.42 No.5
금속의 선택적 검출을 위한 수용성 로다민 발색제와 수용성 고분자결합에 결합된 발색제를 개발하였다. 술폰염을 포함하는 알킬케톤과 로다민의 하이드라자이드의 이민형성 반응으로 수용성 발색물질이 합성되었다. 알킬사슬에 황원자가 도입된 로다민 발색제는 구리(Ⅱ)이온에 강한 선택성을 보였다. 알킬케톤으로 유도된 아크릴 단분자와 양이온 아크릴 단분자 methacrylatoethyl trimethylammonium chloride(AETMA)로부터 공중합 고분자를 합성하였고, 이에 로다민을 도입하여 로다민 결합 수용성 고분자를 제조하였다. 고분자의 점도측정을 통한 평균분자량은 6.5×10<SUP>4</SUP> g/mol이었으며 약 5 mol%의 로다민을 함유하였다. 고분자에 결합된 아마이드 작용기는 금속과 결합하는 성질 때문에 금속 발색제 로다민의 검출능력을 저하시킨다. 로다민결합 고분자의 구리(Ⅱ)이온에 대한 높은 선택성을 흡수분광분석을 통해 관찰하였다. 구리(Ⅱ)이온 검출에서 흡광도는 10일 이상 동안 지속적으로 상승하는 특성을 보였다. 로다민 유도체의 수은에 대한 약한 감응특성은 고분자 결합을 통해서 부분적으로 향상되었다. Water-soluble rhodamine and polymeric chemosensors were developed for copper detection. A new rhodamine derivative was synthesized through imine formation of rhodamine-hydrazide and a ketone carrying sulfonium salt, and a sulfide linkage for selective Cu2+ sensing in water. A copolymer of a ketone-acrylate with methacrylatoethyl trimethylammonium chloride was synthesized, which was treated with rhodamine-hydrazide to generate a polymeric sensor. The viscosity average molecular weight of the polymer was 6.5×10<SUP>4</SUP> g/mol. The polymer has a rhodamine content of ca. 5 mol% through 1H NMR analysis. Amide bonds caused to decrease the metal sensitivity of the rhodamine sensor because they are capable of absorbing metal ions. The Cu<SUP>2+</SUP> sensing of the polymeric rhodamine sensor was examined with light absorption intensity at 560 nm. The slow Cu<SUP>2+</SUP> binding of the polymeric sensor was observed over 10 days. Additionally, Hg<SUP>2+</SUP> sensing activity of the polymer sensor was enhanced compared to the rhodamine sensor.
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고리형 황화물을 포함하는 폴리아크릴레이트 합성과 설폭사이드 및 설폰 변환을 통한 굴절률 변화
허기석(Gisuk Heo),김새미(Saimi Kim),도정윤(Jung Yun Do) 한국고분자학회 2016 폴리머 Vol.40 No.3
황을 포함하는 고리형 아크릴레이트 단분자를 사용하여 고굴절률의 공중합 아크릴고분자 4종을 합성하였다. 황을 포함한 7-각 고리, 1,3-dithiane, 1,3-dithiolane 유도체를 사용하여 4가지의 아크릴 단분자를 합성하였고, 이를 methyl methacrylate(MMA)와 중량비로 3:7의 공중합고분자를 합성하였다. 오존(O₃)과 3-chloroperoxybenzoic acid (m-CPBA)를 사용하여 고분자에 포함된 황을 산화시켜 각각 SO와 SO₂를 갖는 고분자를 얻었다. 적외선 흡수 분광법(FTIR)과 수소핵자기공명분광(1H NMR) 분석을 통해 이러한 산화반응이 선택적으로 잘 진행되었음을 확인하였다. 합성된 고분자에 포함된 황의 함량에 따라 굴절률이 증가되는 것을 관찰하였다. 황이 SO로 산화되었을 때는 고분자의 굴절률이 증가하였고 SO₂로 산화되었을 때는 크게 감소하였다. SO₂를 갖는 단분자로 합성된 고분자와, 고분자의 산화로 SO₂ 를 갖는 고분자가 서로 유사한 성질을 보임으로써 고분자에 존재하는 황이 대부분 산화되었음을 확인하였다. 황산화 반응을 통해 고분자의 Abbe number는 증가되었다. 파장에 따른 굴절률을 계산하였고 산화반응을 통한 굴절률 변화가 모든 파장에 대해 유사하게 일어났음을 확인하였다. Polyacrylates with pending alkylsulfur groups were prepared to examine the changes in refractive index (RI) induced by sulfur oxidation. Four methacrylate monomers having cyclic alkylsulfur groups, such as 1,3-dithiane and 1,3- dithiolane derivatives, and 3,6-dithiacycloheptanol were developed. The monomers were copolymerized with methyl methacrylate through a radical polymerization. Oxidation of the prepared sulfur-polymers by O₃ and 3-chloroperoxybenzoic acid led to the formation of the corresponding SO and SO₂-polymers, respectively. The selective transformation of sulfur occurred completely and confirmed by FTIR and 1H NMR analysis. The RI of the polymer increased and decreased due to the formation of SO and SO₂, respectively. The SO₂-polymer exhibited a RI comparable to a polymer that was prepared using a sulfone-monomer. The Abbe number of the polymer increased after oxidation. The RI dispersion over various wavelengths was compared before and after oxidation.
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수용성 싸이오카보네이트 고분자 제조와 구리이온 결합 연구
손민진,도정윤 한국고분자학회 2023 폴리머 Vol.47 No.6
수용성 싸이오카보네이트 고분자를 합성하기 위해 알콜기, 트리에틸렌글리콜, morpholine이 결합된 단분자를 합성하고 양이온 개환고분자 반응을 진행하였다. Morpholine이 결합된 단분자는 CF3CO2H 용매조건에서 아민의 중합 방해 기능을 억제시켜 고분자로 전환될 수 있었다. 구리(II) 이온 수용액에 합성된 고분자를 첨가하여 구리이온의 농도 변화를 관찰하였다. 구리이온의 농도는 첨가된 로다민 화학센서의 흡광도로 결정하였다. 구리와 로다민센서의 혼합 몰비를 1/2로 유지된 마이크로몰의 묽은 용액에서 흡광도 변화를 관찰하였다. 고분자 첨가에 따라 흡광도 감소가 일어났고 구리-고분자 결합 효과로 설명되었다. 0.5 µM의 구리이온은 200 ppm의 고분자를 첨가할 때 560 nm에서 흡광도가 약 1/4로 줄어들었다.
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스퍼터링 방식을 이용한 불소 고분자 대면적 박막 코팅 기술
이상진(Sang-Jin Lee) 한국고분자학회 2021 한국고분자학회 학술대회 연구논문 초록집 Vol.46 No.1
PTFE로 대표되는 불소고분자는 발수성, 내화학성, 윤활특성, 절연특성 등 다양한 특성을 갖고 있어 산업용 소재로 널리 활용되고 있다. 하지만 낮은 접착력, 가시광선에서의 불투명, 정전기 발생 등으로 인해 여러 분야에서의 적용에 어려움이 있다. PTFE powder에 전도성 필러를 섞어 개발한 스퍼터링 타겟은 대면적 연속 공정으로 불소 고분자 박막의 제조를 가능하게 하였다. 스퍼터링 방식으로 플라즈마를 이용하여 제작한 플라즈마화 플로로카본(plasma-polymerized fluorocarbon, PPFC)은 PTFE의 장점은 그대로 가지면서, 기재와의 접착력이 우수하며, 가시광선 영역에서 투과율 및 투명성이 매우 우수하고, 나노컴포지트 기술을 응용하여 정전기를 제거할 수도 있다. 본 발표에서는 스퍼터링 방식으로 제작되는 불소 고분자 박막의 물성과, 반사방지, 열차단 필름, 필름형 히터, 항균 및 항바이러스, 초발수 섬유 등에의 응용기술에 대해 소개한다.
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고분자 전해질 용액의 Salt Partitioning 현상 연구
자오밍거,장신위에,조준한 한국고분자학회 2021 한국고분자학회 학술대회 연구논문 초록집 Vol.46 No.2
고분자 전해질 용액의 안정성, 즉 열역학적 상 거동은 bio system 과 그 소재 응용에서 매우 중요하다. 특히, salt partitioning 은 supernatant phase 와 complex phase 간의 상 평형에 심대한 영향을 미치는 현상이다. 이를 분자론적으로 고찰하고자 하여 고분자 전해질 용액에 대한 통계역학적 상태방정식 이론을 이용한 상 거동 해석을 통해 연구하도록 한다. 특히 고분자 사슬 연결에 의한 excess chemical potential 과 단량체 간 repulsion 의 효과가 salt partition 에 미치는 영향을 고찰하도록 한다. 아울러, 시스템에 가해지는 압력이 salt partition 에 미치는 효과도 고찰해보도록 한다.
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Polyaniline-based Polymer Complexes for Electrochemical Applications
전주원(Ju-Won Jeon) 한국고분자학회 2021 한국고분자학회 학술대회 연구논문 초록집 Vol.46 No.1
본 연구에서는 전도성 고분자의 일종인 폴리아닐린의 전기화학적인 특성에 대해서 소개한다. 첫 번째로 폴리아닐린/고분자 전해질 복합체의 경우 고분자 전해질과 폴리아닐린 간의 정전기적 인력 및 수소 결합으로 인하여 전기화학적 안정성이 증가하였다. layer-by-layer(LbL) technique를 이용한 폴리아닐린과 고분자 전해질의 다층필름의 경우 고분자 전해질 기능기의 pKa값에 폴리아닐린의 전기화학적 안정성의 큰 영향을 미치는 것을 발견하였다. 두번째로는 gold nanocube@폴리아닐린(AuNC@PANI) core/shell 나노구조를 합성하여, 전기전위를 가함으로써 PANI 껍질에 굴절률 변화에 따라 AuNC의 플라즈모닉 특성을 가역적으로 조절할 수 있었다. 폴리아닐린 껍질은 전기 활성 매체임과 동시에 AuNC의 플라즈몬 결합을 억제하는 물리적 장벽으로도 작용하여 AuNC사이의 커플링 현상을 효과적으로 억제할 수 있었다. 이어서 refractive index sensitivity(RIS) 값이 더 큰 gold nanorod를 코어로 사용하여 AuNR@PANI core/shell나노 구조가 합성되었다. 이러한 구조에서는 AuNR의 높은 RIS 때문에 보다 큰 플라즈모닉 파장의 변화를 얻을 수 있었다.
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