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비선형 Perfluoropolyether 의 분해 특성 연구
천상욱(Sang Wook Chun),박성하(Sung Ha Park),김환기(Whan Ki Kim),강호종(Ho Jong Kang) 한국공업화학회 2002 공업화학 Vol.13 No.1
비선형 perfluoropolyethers (PFPEs)의 분해 특성을 선형 PFPEs와 비교하여 살펴보았다. 비선형 PFPEs는 선형PFPEs와 유사한 열적 특성을 보이며 분자량이 증가함에 따라 열적 특성이 향상됨을 알 수 있었다. 선형 PFPEs의 경우 분자량에 관계없이 Al_2O_3가 존재하면 열분해와 함께 Lewis acid분해에 의하여 분해가 일어나는 반면, 비선형 PFPEs는 3500이하의 저 분자량에서 Lewis acid 분해가 발현하지 않음을 확인하였다. 이는 비선형 PFPEs는 Lewis acid 분해의 주원인이 되는 메틸렌 옥사이드가 구조적으로 존재하지 않음에 따른 트렌스 구조에 기인된다. 하지만 분자량이 6250 이상에서는 분자량 증가에 따른 PFPEs 주쇄의 엉김 현상이 증가함에 따라 -OCF(CF_3)CF_2-의 반복 단위의 산소가 서로 근접되어 이들이 Lewis acid와 반응하여 Lewis acid 분해가 발현됨을 알 수 있었다. 이와 함께 선형 PFPEs와 마찬가지로 포스파젠 첨가제에 의하여 비 선형 PFPEs의 Lewis acid분해가 최소화됨을 알 수 있었다. The degration characteristics of branched perfluoropolyethers (PFPEs) were compared with linear PFPEs. Branched PFPEs showed a similar thermal stability as in linear PFPEs. Thermal stability of branched PFPEs, such as weight loss temperature and glass transition temperature, was improved as the molecular weight increased. It was found that in the presence of Al_2O_3. Lewis acid degradation did not take place in branched PFPEs for molecular weight less than 3500. This is mainly due to trans conformation of branched PFPEs by the absence of methylene oxide in branched PFPEs chain, which took an important role in Lewis acid degradation. However, the Lewis acid degradation was found in branched PFPEs for weight molecular weight more than 6250 because of molecular entanglement. This could be explained by the fact that the oxygen in ethylene oxide is closely located and it makes possible to react with Lewis acid site (AlF_3) rather easily. In addition, the thermal stability enhancement for linear PFPEs was also found by adding phosphazene additives.
천상욱(Sang Wook Chun),강호종(Ho Jong Kang) 한국고분자학회 2014 폴리머 Vol.38 No.5
컴퓨터 하드디스크 윤활제로 사용되고 있는 perfluoropolyether(PFPE) 유도체의 분해특성을 살펴보았다. 특히, 이들의 각기 다른 말단기가 분해특성에 미치는 영향을 중점적으로 고찰하였다. 분해 촉매로 사용된 알루미나 존재하에서 PFPE 유도체의 분해는 열분해와 함께 알루미나와의 화학반응에 의하여 발현된 알루미늄 플로라이드가 루이스 산으로 작용하여 진행되는 루이스 산 분해가 일어남을 알 수 있었다. 화학적으로 다른 PFPE 유도체의 말단기는루이스 산 분해에 각기 다른 영향을 미치며 이는 말단기들의 전자 donating 능력이 다르기 때문으로 해석할 수 있다. 즉, PFPE 주사슬 내 동일한 반복 단위체를 가지더라도 유도체 말단기의 전자 donating 능력이 강할수록 반복단위체 내의 아세탈기에 전자밀도가 높아지게 되어 루이스 산에 의한 분자 사슬 절단이 억제됨을 확인하였다. The degradation characteristics of perfluoropolyether (PFPE) derivatives currently being used as computer hard disk lubricants have been investigated. Especially, we considered the effects of end group on degradation behavior of PFPE derivatives. It was found that the degradation of PFPE derivatives in the presence of Al2O3 involves two degradationmechanisms such as thermal degradation and Lewis acid disproportionation by AlF3 which was mainly formed by oxide-to-halide reaction between Al2O3 and the degraded PFPE. The end groups were strongly related to Lewis aciddisproportionation of PFPE derivatives, and it is due to the difference of electron donating ability in the each end groups. Even if PFPE derivatives have same repeating unit in the main chain, Lewis acid disproportionation was prohibited by higher electron donating ability by the end group which caused the high electron density at the acetal group in the repeating unit.