Journal of the Korean Chemical Society (대한화학회지)

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Synthesis and Characterization of Comb-Type Grafted Polymer Hydrogels with Low Temperature Sensitivity

저온 감열 특성을 가지는 Comb-Type Grafted Polymer Hydrogels의 합성 및 특성평가

  • 정택규 (한국화학연구원 화학소재부) ;
  • 김승수 (한국화학연구원 화학소재부) ;
  • 신병철 (한국화학연구원 화학소재부)
  • Published : 2003.02.20
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Abstract

The comb-type grafted polymer hydrogels, which composed of N-isopropylacrylamide monomer and oligo(N-isopropylacrylamide-co-tert-butylacrylamide) [oligo(NIPAAm-co-t-BAM)], were synthesized by redox polymerization in 5~10% methanol aqueous solution using ammonium peroxodisulfate (APS) at 4 oC for 24h. The lower critical solution temperatures (LCSTs) of the comb-type grafted hydrogels were decreased with increase of t-BAM content in the grafted copolymer. We observed the effect of crosslinker and concentration of oligo(NIPAAm-co-t-BAM) on the shrinking/swelling ratio of hydrogels. Changes of shrinking/swelling ratio were decreased with increase of concentration of crosslinker. The increase of grafted oligo(NIPAAm-co-t-BAM) in the hydrogel shows an fast changes of shrinking/ swelling rate. The comb-type grafted hydrogels are expected to be valuable for the sensing materials of time-temperature labels(TTLs).

생물학적 의약품, 식품 등과 같이 저온 유통 체계(cold chain)를 관리하는데 있어서 제품 용기에 부착하여 보관 온도 이상에 노출될 경우 비가역적인 변화를 일으켜 고온 노출여부를 검지 할 수 있는 라벨의 소재로소 poly(N-isopropylacrylamide-co-t-butylacrylamide) [p(NIPAAm-co-t-BAM)]수화겔의 적용 가능성을 평가하였다. p(NIPAAm-co-t-BAM)수화겔은 cold chain 온도인 8$^{\circ}$C 이하에서 온도 민감성을 갖도록 t-BAM양을 조절하여 레독스 중합반응을 통하여 저온 (4$^{\circ}$C)합성하였고, 또한 oli해(NIPAAm-co-t-BAM) 공중합체를 그라프트하여 빗살 구조를 가지는 가교수화겔을 제조함으로써 수화겔의 수축 팽윤 속도를 향상시키고자 하였다. 합성 된 수화겔의 lower critical solution temperatures(LCSTs)는 흐림 점 측정법과 시차주사열량계(DSC)를 이용하여 측정하였으며, NIPAAm 단량체와 빗살형태의 t-BAM 공중합체의 조성비가 가교제의 양에 따라 수화겔의 수축과 팽윤 거동을 관찰하였다. 소수성기를 포함하는 t-BAM의 조성비율에 따라 8$^{\circ}$C 이하 저온에서 수화겔의 LCST조절이 가능하며, 빗살 형태로 그라프트된 공중합체의 조성비에 따라 수축-팽윤율 및 속도의 조절이 가능한 것으로 확인되었다.

Keywords

References

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