스티렌-말레산(PSMA), 스티렌말레산 무수물(PSMAn), 및 스티렌-말레산의 $Eu^{3+}$ 염(PSMA-Eu)의 형광특성을 tetrahydrofuran 용액에서 연구하였다. 스티렌의 몰%가 75%인 PSMA와 PSMA-Eu은 들뜬 이합체의 결합에너지가 50%나 67%에 비해 크게 나타났다. 들뜬이합체-단위체 형광세기의 비로부터 스티렌 단위체의 농도가 $8.0{\times}10^{-3}M$까지도 분자내 들뜬이합체의 특성을 보였다. 들뜬이합체의 형성메카니즘을 설명하는 기존의 세 가지 모형은 이들 중합체에 대해서는 잘 맞지 않는 듯하다. benzylacetate, mesitylene 및 염소가 치환된 용매들이 들뜬이합체의 형광에 주는 영향을 을 조사하여 그 결과를 몰부피로 해석해 보았다.
로진과 말레산무수물로부터 rosin-maleic anhydride adduct(RMA)를 합성하였다. 중합반응의 단량체로서 이용하기 위한 고순도의 RMA의 합성에는 정제공정을 수반하는 용융합성법과 정제공정이 불필요한 용액합성법을 이용하였다. 용액합성법에서 합성한 RMA의 수율이 용융합성업보다 높았다. 용융합성법의 최고수율은 40%였으나 사염화탄소 및 아세트산을 반응용제로하는 용액합성법에서 얻은 생성물의 수율과 순도를 검토한 결과 비교적 고순도의 RMA를 얻을 수 있었고, 수율은 사염화탄소 용제법의 경우 48%(이론수율 87.6%), 아세트산 용제법의 경우 51%(이론수율 94%)였다.
간염치료에 탁월한 효과를 나타내는 alkoxyallylthiopyridazine 유도체들이 maleic anhydrides로부터 합성되었다. 수용성 HCl에서 maleic anhydrides를 hydrazine monohydrate로 환류하면 dihydroxypyridazines이 얻어지며, 이 화합물을 phosphorus oxychloride로 반응시키면 dichloropyridazines으로 전환되었다. Dichloropyridazines에서 첫 번째 염소원자의 치환은 THF 용매에서 알코올성 sodium alkoxides에 의하여 선택적으로 일어나 alkoxy- chloropyridazines을 생성하며, 이 화합물은 lithium 2-propene-1-thiolate에 의하여 높은 수득율로 alkoxyallyl- thiopyridazines으로 전환되었다.
Nylon-6의 내충격성을 개선하기 위한 개질제로써 에틸렌-프로필렌 고무(EPR)와 에 틸렌-아크릴 에스터-무수말레산 공중합체(EAM)를 첨가한 nylon-6/EPR/EAM 블렌드 시스 템의 유변학적 특성을 24$0^{\circ}C$에서 조사하였다. 개질제중 EAM의 점도는 조성물 가운데 가장 낮음에도 불구하고 첨가량을 증가함에 따라 블렌드의 점도는 증가하였다. 또한 EPR(I)의 점 도가 EPR(II)의 점도보다 낮지만 EAM 함량이 증가함에 따라 nylon-6/EPR(I)/EAM의 점도 는 nylon-6/EPR(II)/EAM의 점도보다 높아지는 현상이 관찰되었다. 이러한 특성을 분산상의 morphology 변화와 전단력하에서 변형이 어려워지기 때문인 것으로 해석하였다.
로진과 말레산무수물로부터 rosin-maleic anhydride adduct (RMA)를 합성하고 이를 방향족디이소시아네이트와 반응시켜서 폴리아미드이미드를 합성하였다. 반응촉매로는 Sodium methoxide ($CH_3ONa$)를 사용하였고 반응용제로는 N-메틸-2-피롤리돈 (이하 NMP)을 사용하였다. NMP는 방향족디이소시아네이트와 부반응을 하기 때문에 중합체의 수율과 점성도가 낮았다. 부반응을 줄이기 위하여 NMP에 방향족용제인 크실렌, 아세토페논, 벤조니트릴 및 니트로벤젠을 공용제로 혼합, 사용하였다. 극성이 비교적 작은 공용제의 혼합시 공용제 혼합비율이 60%인 경우 약 70%정도, 극성이 비교적 큰 공용제의 혼합계에서는 혼합비율이 40%인 경우 90% 이상의 수율로서 높은 수율을 얻을 수 있었다. 중합체는 무정형이거나 약간의 결정성을 갖는 구조였으며 고극성용제에서만 용해하였다. 중합체의 점성도는 0.12-0.26dl/g의 범위였다. 열분석 결과 중합체의 초기분해온도는 $330^{\circ}C$ 이상으로서 양호한 열안정성을 나타내었다.
셀룰로오스는 그린 복합재의 보강재로서 많은 관심을 받고 있다. 본 연구에서는 용융혼합 및 압축성형에 의해 폴리프로필렌/셀룰로오스 복합재를 제조하였다. 폴리프로필렌과 셀룰로오스의 계면결합을 향상시키기 위해 말레산 무수물로 개질된 폴리프로필렌(MAPP)을 사용하였다. 폴리프로필렌/셀룰로오스 복합재의 기계적 특성을 알아보기 위해 만능재료시험기와 아이조드 충격시험기를 사용하였고 열적 특성을 조사하기 위해 TGA와 DSC를 사용하였다. 전자현미경(SEM)을 이용한 복합재의 파단면 관찰 결과 MAPP가 폴리프로필렌/셀룰로오스 계면결합 향상에 효과적인 것으로 나타났다. 셀룰로오스 함량 대비 MAPP의 함량이 3 wt%일 때 복합재의 인장강도와 인장탄성률이 최고치를 나타냈다. 셀룰로오스의 함량이 증가할수록 복합재의 충격강도는 감소하는 반면 인장강도와 인장탄성률은 증가하였다.
말레산 무수물 (MA)과 diethylene glycol (DEG)을 반응시켜 볼포화기가 도입된 에스테르형 디올 (UD)을 제조한 다음 이를 로진과 MA를 반응시켜 얻은 rosin maleic anhydride adduct (RMA) 또는 2-hydroxyethylmethacrylate (HEMA)가 도입된 RMA (RMA-HEMA)와 각각 반응시켜 rosin (UPMR) 및 RMA-HEMA 변성 불포화 폴리에스테르 (UPMRH)를 각각 제조하였다. 이를 가교제로 스티렌 또는 메틸메타아크릴레이트(MMA)로 가교시킨 후 내용매성과 인장강도 및 접착특성을 측정하였다. 가교제로 스티렌을 사용하는 경우가 MMA를 사용한 것에 비해 내용메성과 인장강도가 증가하였다. 또한 UPMRH의 경우가 UPMR에 비해 내용매성이 우수하였고 인장강도도 증가되었다. 한편 T-peel test로 측정한 계면접착력에 있어서 UPMR의 경우 가교제로 스티렌 및 MMA를 사용하는 경우는 1.61과 3.02 MPa인 반면 UPMRH의 경우는 2.32와 3.89 MPa로 HEMA가 도입됨에 따라 계면접착력이 증가되었다.
열가소성 수지인 폴리프로필렌과 나일론 블렌드를 무기나노입자인 몬모릴로나이트와 상용화제 말레산 무수물 폴리프로필렌을 사용하여 복합화한 나노복합재료에 할로젠 계열의 난연제 데카브로모다이페닐옥사이드를 첨가하였을 때의 분산성과 난연특성 및 기계적 특성의 향상에 대해 실험하였다. 고분자 수지의 난연특성과 기계적 특성은 난연제의 첨가뿐만 아니라 나노복합화를 통해서도 향상될 수 있으며, 고분자 수지 내의 나노입자의 분산정도에 따라 매우 큰 차이가 생긴다. 고분자 수지와 무기나노입자 사이의 분산성과 그에 따른 난연특성 및 기계적 특성을 난연제와 무기나노입자의 함량에 .따라 정량적으로 측정하였다 폴리프로필렌/나일론 블렌드를 몬모릴로나이트로 복합화할 때 2회 이상 컴파운딩하면 완전히 분산되는 것을 XRD 결과로 확인하였다. 폴리프로필렌/나일론 블렌드를 복합화하면 나일론의 첨가로 인한 난연성의 저하를 극복할 수 있었으며, 무기나노입자가 완전히 분산되어 있을 때에는 추가적인 난연특성의 향상을 얻었다. 그리고 폴리프로필렌은 나일론의 첨가로 인하여 인장강도와 충격강도가 약간 증가하였으며, 무기나노입자와의 복합화를 통해서 추가적인 기계적 물성의 증가를 관찰하였다. 이로부터 폴리프로필렌의 기계적 물성의 향상을 위해 첨가한 나일론은 난연특성의 저하를 초래하지만 무기나노입자와의 복합화를 통해 난연특성의 향상과 추가적인 기계적 물성의 향상을 동시에 얻을 수 있었다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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