• 제목/요약/키워드: Copolymer composite

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공중합체/나노입자 복합체 박막 내 미세구조의 전기장 하에서의 거동 (Behavior of Microdomains in Block Copolymer/Nanoparticle Nanocomposite Thin Films under Electric Field)

  • 배준원
    • 공업화학
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    • 제28권3호
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    • pp.290-293
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    • 2017
  • 블록공중합체와 나노입자로 이루어진 박막은 많은 관심을 불러 일으켜 왔다. 그리고, 이 혼성체들의 물성과 거동을 조절하기 위해서 다양한 방법이 접근되어 왔다. 본 연구에서는, 블록 공중합체와 나노입자로 이루어진 복합체를 박막 형태로 제조한 후, 이를 전기장에 조사하여 박막 내부 구조의 변화와 거동을 살펴보고자 한다. 본 실험에서는 폴리스티렌과 폴리(2-비닐피리딘)으로 구성된 블록공중합체를 사용하였고, 영구 쌍극자를 포함하는 CdSe 나노 입자를 그 속에 도입하였다. 이를 스핀코팅을 통해 박막 형태로 제조하였고, 전기장을 조사하여 전자현미경 방법으로 내부의 구조변화를 고찰하였다. 결과적으로 도입된 나노입자는 전기장에 의해 부여된 힘에 영향을 거의 받지 않고 블록공중합체의 내부에 존재하였으며, 공중합체의 내부 미세상은 전기장의 영향을 받아 전기장 방향으로 배향하였다. 이는 향후 이종으로 구성된 나노복합체의 전기장 하에서의 거동을 파악하는 데 도움이 될 것이다.

기체분리를 위한 PTMSP/PDMS-zeolite 복합막의 제조 및 특성 (Preparation and Characterization of PTMSP/PDMS-zeolite Composite Membranes for Gas Separation)

  • 김나은;강태범;홍세령
    • 멤브레인
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    • 제22권5호
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    • pp.342-351
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    • 2012
  • 본 연구에서는 PTMSP[poly(1-trimethylsilyl-1-propyne)]의 기체투과에 대한 선택도와 열적 안정성, 시간에 따른 노화현상으로 인한 투과특성의 감소를 개선하기 위해서 PTMSP/PDMS[poly(dimethylsioxane)] graft copolymer에 zeolite를 삽입하여 PTMSP/PDMS-NaY zeolite 복합막과 PTMSP/PDMS-NaA zeolite 복합막을 제조하였다. 물리 화학적 특성을 FT-IR, $^1H$-NMR, TGA, SEM, GPC을 사용하여 조사하였고, $H_2$$N_2$ 기체에 대한 투과도와 선택도 성질을 고찰하였다. PTMSP/PDMS-NaY zeolite 복합막과 PTMSP/PDMS-NaA zeolite 복합막 $H_2$$N_2$ 투과도는 PTMSP/PDMS graft copolymer 단일막보다 증가하였고, zeolite 함량이 증가함에 따라 증가하였다. 반면에 선택도($H_2/N_2$)는 zeolite 함량이 증가함에 따라 감소하였다. PTMSP/PDMS-NaA zeolite 복합막은 PTMSP/PDMS-NaY zeolite 복합막보다 높은 투과도와 선택도를 보였다.

Synthesis and Characterization of Branched Sulfonated Poly(Ether Sulfone-ketone) Copolymer and Organic-inorganic Nano Composite Membranes

  • Lee, Dong-Hoon;Park, Hye-Suk;Seo, Dong-Wan;Hong, Tae-Whan;Ur, Soon-Chul;Kim, Whan-Gi
    • 한국분말야금학회:학술대회논문집
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    • 한국분말야금학회 2006년도 Extended Abstracts of 2006 POWDER METALLURGY World Congress Part 1
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    • pp.489-490
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    • 2006
  • Branched sulfonated poly(ether sulfone-ketone) copolymer was prepared with bisphenol A, 4,4-difluorobenzophenone, sulfonated chlorophenyl sulfone (40mole% of bisphenol A) and THPE (1,1,1-tris-p-hydroxyphenylethane). THPE was used 0.4 mol% of bisphenol A to synthesize branched copolymers. Organic-inorganic nano composite membranes were prepared with copolymer and a series of $SiO_2$ nanoparticles (20 nm, 4, 7 and 10 wt%). The composite membranes were cast from dimethylsulfoxide solutions. The films were converted from the salt to acid forms with dilute hydrochloric acid. The membranes were studied by differential scanning calorimetry (DSC) and thermogravimetric analysis (TGA). Sorption experiments were conducted to observe the interaction of sulfonated polymers with water and methanol. Branched copolymer and nano composite membranes exhibit proton conductivities from $1.12{\times}10^{-3}$ to $6.04{\times}10^{-3}\;S/cm^2$, water uptake from 52.9 to 62.4%, IEC from 0.81 to 1.21 meq/g and methanol diffusion coefficients from $1.2{\times}10^{-7}$ to $1.5{\times}10^{-7}\;cm^2/S$.

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Investigations of Temperature Effect on the Conduction Mechanism of Electrical Conductivity of Copolymer/Carbon Black Composite

  • El Hasnaoui, M.;Kreit, L.;Costa, L.C.;Achour, M.E.
    • Applied Microscopy
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    • 제47권3호
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    • pp.121-125
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    • 2017
  • This study deals the prediction of temperature effect on low-frequency dispersion of alternating current (AC) conductivity spectra of composite materials based on copolymer reinforced with carbon black (CB) particles. A sample of ethylene butylacrylate loaded with 13% of CB particles were prepared and investigated using the impedance spectroscopy representation in the frequency range from 40 Hz to 0.1 MHz and temperature range from $20^{\circ}C$ to $125^{\circ}C$. The dielectric constant, ${\varepsilon}^{\prime}$, and dielectric losses, ${\varepsilon}^{{\prime}{\prime}}$, were found to decrease with increasing frequency. The frequency dependence of the AC conductivity follows the universal power law with a large deviation in the high frequency region, the positive temperature coefficient in resistivity effect has been observed below the melting temperature which makes this composite potentially remarkable for industrial applications.

스티렌계 수지(樹脂)를 매트릭스로 사용한 목재 - 플라스틱 복합체(複合體)의 물성(物性)에 미치는 상용화제(相溶化劑)의 효과(效果) (Effect of Compatibilizers on Mechanical Properties of Wood-Plastic Composites Using Styrene Polymers as Matrix Polymers)

  • 한규성
    • Journal of the Korean Wood Science and Technology
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    • 제21권2호
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    • pp.31-37
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    • 1993
  • Composites of styrene polymers with woody fibers were prepared, and the effect of compatibilizers on their mechanical properties was evaluated. To improve the compatibility of wood fibers and the matrix polymers, styrene-maleic anhydride copolymer(SMA) and maleic anhydride-modified polymers were used as compatibilizers. As results, maleic anhydride-modified polystyrene and SMA were proved to improve the tensile strength of the molded composites, and also were evaluated as good compatibilizers for the wood fiber polystyrene composite. Cellulosic fiber (dissolving pulp) provided better reinforcement than lignocellulosic fiber(thermomechanical pulp). On the contrary in the case of the composite of wood fiber and acrylonitrile-butadiene styrene copolymer(ABS), SMA and maleic anhydride-modified acrylonitrile-butadiene-styrene copolymer(MABS) did not act as compatibilizers. However, MABS was evaluated as a good polymer matrix to make wood fiber reinforced composite. The tensile properties of the composites of wood fiber and MABS were superior than those of wood fiber-ABS composites.

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이산화탄소 분리를 위한 이온성 액체 기반 복합 멤브레인: 총설 (Ionic Liquid Consisted of Composite Membrane for Carbon Dioxide Separation: A Review)

  • 영 사이먼 시 영;라즈쿠마 파텔
    • 멤브레인
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    • 제33권5호
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    • pp.240-247
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    • 2023
  • 가스 분리 방법 중에서도, 멤브레인을 이용한 CO2 포집 및 분리는 지속적으로 개발되고 있는 꾸준히 성장하는 분야이다. 이온성 액체(IL) 기반 복합 막은 CO2를 분리하는 데 있어 우수한 성능값을 보여준다. 유사하게, 다양한 공중합체/IL 복합막 또한 향상된 성능을 보여준다. 이러한 공중합체/IL 복합만에 산화그래핀과 같은 필러를 첨가하면 IL과 유기 필러 사이에서 발생하는 강한 상호작용으로 인해 필러의 효과가 더욱 향상되며, 이는 결과적으로 CO2의 친화도, 선택도 및 흡착과 같은 요소를 향상시킨다. 금속-유기 구조체(MOF)를 사용하는 공중합체/IL 복합 막은 향상된 CO2 투과도를 보여주었다. 이 총설에서는 이온성 액체와 공중합체복합막의 다양한 조합에 따른 이산화탄소분리성능에 대한 상관관계를 논의한다.

Preparation and Characterization of Proton Conducting Composite Membranes From P(VDF-CTFE)-g-PSPMA Graft Copolymer and Heteropolyacid

  • Seo, Jin-Ah;Roh, Dong-Kyu;Koh, Jong-Kwan;Kim, Jong-Hak
    • Korean Membrane Journal
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    • 제10권1호
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    • pp.20-25
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    • 2008
  • Proton conducting composite membranes were prepared by solution blending of poly(vinylidene fluoride-co-chlorotrifluoroethylene)-graft-poly(sulfopropyl methacrylate) (P(VDF-CTFE)-g-PSPMA) graft copolymer and heteropolyacid (HPA). The P(VDF-CTFE)-g-PSPMA graft copolymer was synthesized by atom transfer radical polymerization (ATRP) using direct initiation of the secondary chlorines of P(VDF-CTFE). FT-IR spectroscopy revealed that HPA nanoparticles were incorporated into the graft copolymer via hydrogen bonding interactions. The water uptake of membranes continuously decreased with increasing HP A concentration up to 45wt%, after which it slightly increased. It is presumably due to the decrease in number of water absorption sites due to hydrogen bonding interaction between the HP A particles and the polymer matrix. The proton conductivity of membranes increased with increasing HPA concentration up to 45wt%, resulting from both the intrinsic conductivity of HP A particles and the enhanced acidity of the sulfonic acid of the graft copolymer.

CTBN-PES Block Copolymer에 의한 에폭시 수지의 강인화 연구 (Enhancing Fracture Toughness of Epoxy Resins with CTBN-PES Block Copolymer)

  • 김형륜;육종일;윤태호
    • 한국복합재료학회:학술대회논문집
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    • 한국복합재료학회 1999년도 추계학술발표대회 논문집
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    • pp.172-176
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    • 1999
  • 에폭시 수지의 강인성 향상을 위하여 양말단에 아민 반응기를 가지는 PES-CTBN-PES triblock copolymer를 합성하여 이를 에폭시 수지의 강인화제로 사용하였으며 경화제로는 p-DDS(p-dichlorodiphenylsulfone)를 사용하였다. 또한 공중합체에 의한 물성 향상효과를 CTBN과 PES-NH$_2$의 블렌드에 의한 경우와 비교하였다. 강인화된 에폭시 수지의 물성은 강인성 및 굴곡특성을 측정하여 분석하였으며, 열특성은 DSC, TGA, 및 DMA에 의해 실시되었다. 그리고 강인화된 에폭시 수지의 강인성 향상 mechanism을 규명하기 위하여 파단면을 SEM으로 분석하여 상분리 거동을 고찰하였다. 높은 유리전이온도와 우수한 기계적 물성을 가지는 고성능 기능성 폴리설폰(PES-NH$_2$)과 상용 액상 고무 첨가제인 CTBN을 이용하여 합성된 공중합체를 강인화제로 사용함으로써 열안정성, 탄성률 및 내식성의 감소없이 에폭시 수지의 쳐대 단점인 강인성을 최적 수준으로 개선시킬 수 있었으며 공중합체의 에폭시 수지에 대한 우수한 용해도에 따른 가공성이 향상되었다.

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Preparation of Poly(vinylidene fluoride)-g-poly(methacrylic acid) Composite Nanofiltration Membrane

  • Kim, Yong-Woo;Choi, Jin-Kyu;Koh, Joo-Hwan;Kim, Jong-Hak
    • Korean Membrane Journal
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    • 제9권1호
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    • pp.57-63
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    • 2007
  • Amphiphilic graft copolymer from poly(vinylidene fluoride) (PVDF) was synthesized using atom transfer radical polymerization (ATRP) for composite nanofiltration membranes. Direct initiation of the secondary fluorinated site of PVDF facilitates grafting of tert-butyl methacrylate (tBMA). Amphiphilic PVDF-g-PMAA graft copolymer with a 51:49 wt ratio was obtained by hydrolyzing poly(tert-butyl methacrylate) (PtBMA) to poly(methacrylic acid) (PMAA). Wide angle X-ray scattering (WAXS) and differential scanning calorimetry (DSC) confirmed the decrease of crystallinity of PVDF upon graft copolymerization. Composite nanofiltration membranes were prepared from PVDF-g-PMAA as a top layer coated onto PVDF ultrafiltration (UF) support membrane. The morphology and hydrophilicity of membranes were characterized using scanning electron microscopy (SEM) and contact angle measurement. The rejections of composite membranes were 80.2% for $Na_2SO_4$ and 28.4% for NaCl, and the solution flux were 9.5 and $14.5\;L/m^2\;h$ at 1.0 MPa pressure.

Au/Titania Composite Nanoparticle Arrays with Controlled Size and Spacing by Organic-Inorganic Nanohybridization in Thin Film Block Copolymer Templates

  • Li, Xue;Fu, Jun;Steinhart, Martin;Kim, Dong-Ha;Knoll, Wolfgang
    • Bulletin of the Korean Chemical Society
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    • 제28권6호
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    • pp.1015-1020
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    • 2007
  • A simple approach to prepare arrays of Au/TiO2 composite nanoparticles by using Au-loaded block copolymers as templates combined with a sol-gel process is described. The organic-inorganic hybrid films with closely packed inorganic nanodomains in organic matrix are produced by spin coating the mixtures of polystyrene-block-poly(ethylene oxide) (PS-b-PEO)/HAuCl4 solution and sol-gel precursor solution. After removal of the organic matrix with deep UV irradiation, arrays of Au/TiO2 composite nanoparticles with different compositions or particle sizes can be easily produced. Different photoluminescence (PL) emission spectra from an organic-inorganic hybrid film and arrays of Au/TiO2 composite nanoparticles indicate that TiO2 and Au components exist as separate state in the initial hybrid film and form composite nanoparticles after the removal of the block copolymer matrix.