• 제목/요약/키워드: biodegradable polyester

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Effect of fibre loading and treatment on porosity and water absorption correlated with tensile behaviour of oil palm empty fruit bunch fibre reinforced composites

  • Anyakora, Anthony N.;Abubakre, Oladiran K.;Mudiare, Edeki;Suleiman, MAT
    • Advances in materials Research
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    • 제6권4호
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    • pp.329-341
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    • 2017
  • The challenge of replacing conventional plastics with biodegradable composite materials has attracted much attention in product design, particularly in the tensile-related areas of application. In this study, fibres extracted from oil palm empty fruit bunch (EFB) were treated and utilized in reinforcing polyester matrix by hand lay-up technique. The effect of fibre loading and combined influence of alkali and silane treatments on porosity and water absorption parameters, and its correlation with the tensile behaviour of composites was analyzed. The results showed that tensile strength decreased whilst modulus of elasticity, water absorption and porosity parameters increased with increasing fibre loading. The composites of treated oil palm EFB fibre exhibited improved values of 2.47 MPa to 3.78 MPa for tensile strength; 1.75 MPa to 2.04 MPa for modulus of elasticity; 3.43% to 1.68% for porosity and 3.51% to 3.12% for water absorption at respective 10 wt.% fibre loadings. A correlation between porosity and water absorption with tensile behavior of composites of oil palm EFB fibre and positive effect of fibre treatment was established, which clearly demonstrate a connection between processing and physical properties with tensile behavior of fibre composites. Accordingly, a further exploitation of economic significance of oil palm EFB fibres composites in areas of low-to-medium tensile strength application is inferred.

곁사슬에 아미노기를 도입한 생분해성 지방족 폴리에스테르의 합성 (Synthesis of Biodegradable Aliphatic Polyester with Amino Group in the Side Chain)

  • 이찬우
    • 폴리머
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    • 제34권4호
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    • pp.381-385
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    • 2010
  • Poly(lactic acid)계 고분자의 기능화를 목적으로 곁사슬에 아미노기를 도입한 지방족 폴리에스테르를 합성하 고자 하며, N-$\varepsilon$-benzyloxy-carbonyl-L-lysine을 출발물질로 한 디에스테르 단량체 3-[(benzyloxycarbonylamino) butyl]-1,4-dioxane-2,5-dione(BABD)를 합성하였다. BABD와 L-lactide와의 공중합의 결과, PLLA 사슬에 BABD단위가 도입된 것이 확인되었으며 공중합체의 조성은 단량체의 첨가량에 따라 제어가 가능함을 알 수 있었다. 얻어진 폴리머는 $M_n$=3300 정도로 낮은 중합도를 나타내었으나 단량체의 정제 및 중합시 간의 검토에 의해 고분자량체의 생성이 가능함을 확인하였다. 곁사슬에 아미노기를 도입함에 의해 얻어진 폴리머는 친수성의 향상, 아미노기에 대한 화학수식 등에 의해 기능성의 부여가 기대된다.

Novel pH/Temperature Sensitive Hydrogels of Poly (ethylene glycol)-Poly (caprolactone) -Poly (${\beta}-amino\;ester$) (PAE-PCLA-PEGPCLA-PAE) Biodegradable Polyester Block Copolymer

  • Huynh Dai Phu;Lee Doo-Sung
    • 한국고분자학회:학술대회논문집
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    • 한국고분자학회 2006년도 IUPAC International Symposium on Advanced Polymers for Emerging Technologies
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    • pp.263-263
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    • 2006
  • Poly (ethylene glycol)(PEG) - Poly (${\varepsilon}-caprolactone(CL)$) - Poly (D,L lactide(LA) (PCLA-PEG-PCLA) was synthesized by ring-opening polymerization to form temperature sensitive hydrogel triblock copolymer. The triblock copolymer was acrylated by acryloyl chloride. ${\beta}-amino$ ester was used as a pH sensitive moiety, in this study ${\beta}$- amino ester obtained from 1,4-butandiol diacrylate, and 4, 4' trimethylene dipiperidine, it have pKb around 6.6. pH/temperature sensitive penta-block copolymer (PAE-PCL-PEG-PCL-PAE) was synthesized by addition polymerization from acrylated triblock copolymer, 1,4-butandiol diacrylate, and 4, 4' trimethylene dipiperidine. Their physicochemical properties of triblock and penta-block copolymers were characterized by $^1H-NMR$ spectroscopy and gel permeation spectroscopy. Sol-gel phase transition behavior of PAE-PCL-PEG-PCL-PAE block copolymers were investigated by remains stable method. Aqueous media of the penta-block copolymer (at 20 wt%) changed from a sol phase at pH 6.4 and $10^{\circ}C$ to a gel phase at pH 7.4 and $37^{\circ}C$. The sol-gel transition properties of these block copolymers are influenced by the hydrophobic/hydrophilic balance of the copolymers, block length, hydrophobicity, stereo-regularity of the hydrophobic of the block copolymer, and the ionization of the pH function groups in the copolymer depended on the changing of environmental pH, respectively. The degradation and the stabilization at pH 7.4 and $37^{\circ}C$, and the stabilization at pH 6.4 and $10^{\circ}C,\;5^{\circ}C,\;0^{\circ}C$, of the gel were determined. The results of toxicity experiment show that the penta block copolymer can be used for injection drug delivery system. The sol?gel transition of this block copolymer also study by in vitro test ($200{\mu}l$ aqueous solution at 20wt% polymer was injected to mouse). Insulin loading and releasing by in vitro test was investigated, the results showed that insulin can loading easily into polymer matrix and release time is around 14-16days. The PAE-PCL-PEG-PCL-PAE can be used as biomaterial for drug, protein, gene loading and delivery.

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조형가공기술을 이용한 인공지지체의 수산화나트륨 개질 효과 (Effect of Sodium Hydroxide Treatment on Scaffold by Solid Freeform Fabrication)

  • 박수아;이정복;김양은;김지은;권일근;이준희;김완두;김형근;김미은;이준식
    • 폴리머
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    • 제38권6호
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    • pp.815-819
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    • 2014
  • 조직공학에서의 인공지지체는 세포의 부착과 증식 및 분화가 잘 되어야 하고, 우수한 생체친화성 및 생분해성을 지녀야 한다. 다양한 인공지지체 제작 방법이 시도되어지고 있으며, 최근들어 3D 프린팅 기술을 이용한 방식이 활발하게 연구되어지고 있다. 폴리카프로락톤(polycaprolactone, PCL)은 낮은 녹는점을 가지고 있어 3D 프린팅하기에 우수한 생체적합 고분자 합성재료이다. 본 연구에서는 3D 프린팅 기술을 이용하여 3차원 PCL 인공지지체를 제작하였고, 지지체의 표면개질을 위해 수산화나트륨(NaOH)을 이용하였다. 표면개질된 인공지지체의 표면특성을 SEM으로 확인한 결과, 수산화나트륨을 처리한 PCL 인공지지체가 처리하지 않은 PCL 인공지지체에 비해 거칠기가 증가함을 보였으며, 접촉각 측정을 통해 친수성이 증가함을 확인하였다. In vitro 실험결과, 수산화나트륨을 처리한 PCL 인공지지체가 처리하지 않은 PCL 인공지지체에 비해 세포의 증식과 분화가 증가함을 보였고, 세포의 부착 모습은 균일하고 밀집된 형태로 부착됨을 확인하였다. 따라서 조형가공기술을 이용하여 수산화나트륨을 처리한 표면개질된 PCL 인공지지체를 제작하고 분석함으로써, 세포적합성을 통해 체내 인공지지체 개발 적용 가능성을 제시하였다.

생분해성 지방족 폴리에스테르에 관한 연구(III) : Copolyesterethylene/EVA(VA15%) 블랜드의 상용성 (Study on the Biodegtadable Aliphatic Polyester(III) : Compatibility of Copolyesterethylene/EVA (VA15%) Blends)

  • 박태욱;강혜정;김용주;이치규
    • 공업화학
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    • 제5권5호
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    • pp.889-898
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    • 1994
  • 생분해성 고분자의 실용화 검토를 위하여 생분해성 copolyesterethylene(CPEE)과 vinlyacete(VA)기가 15%인 범용 ethylene vinylacetate(EVA)를 0~100%까지 10% 간격으로 전조성에 걸쳐 용융 블랜드하였다. 용융 블랜드한 시료의 녹는점 변화와 결정화 온도를 시차 주사 열량계로 측정하여 miscibility에 관하여 고찰하였으며 만능시험기를 이용하여 인장강도 및 신장률을 측정하였다. 녹는점 변화와 결정화 온도로부터 CPEE 조성이 10%와 90%일 때 약간의 miscibility를 보였으며, 인장강도값으로부터는 CPEE 조성이 50~80%를 제외한 조성에서 유용한 compatibility를 갖는 것을 알았다. SEM 관찰을 통한 각조성에서의 형태학적 모습으로부터 이들 상용성의 결과를 확인하였으며, 또한 CPEE/EVA 블랜드의 생분해성은 미생물접종 전후의 시편의 변화를 Image analyzer로 관찰함으로써 확인하였다.

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Adipic acid와 1,4-butane diol의 에스테르화 반응 최적화 및 반응기작 규명 (Optimization and Elucidation of Esterification between Adipic Acid and 1,4-Butane Diol)

  • 정석진;박수남
    • 한국식품과학회지
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    • 제35권3호
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    • pp.399-404
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    • 2003
  • 본 논문에서는 adipic acid(AA)와 1,4-butane diol(BD)을 반응 기질로 이용한 에스테르화 반응에 의하여 bis(4-hydroxy butyl) adipate(BHBA)를 생산하고자 하였으며, 이때 AA와 BD의 몰비율, 촉매(TBT)농도 및 반응온도 등이 에스테르화 반응에 미치는 영향을 검토함으로써 BHBA를 효율적으로 생산하기 위한 기초 최적화 조건을 제시하고자 하였다. AA와 BD 사이의 직접적 에스테르화 반응시 몰비율이 2.0 이상일 때, 반응속도를 살펴본 결과 몰비율([AA]/[BD])이 증가함에 따라 반응속도는 감소함을 확인하였으며, 촉매농도에 따른 반응속도를 살펴보았을 때 촉매농도가 증가할수록 반응속도상수가 증가함을 알 수 있었다. 또한, 반응온도가 증가함에 따라 반응속도상수는 무촉매와 촉매사용시 모두 증가하였으며, 무촉매 반응 및 촉매사용 반응시의 활성화에너지는 각각 198.5 kJ/mol 및 94.8 kJ/mol로서 TBT 촉매사용시 반응이 약 2배 정도 수월해짐을 알 수 있었다.

지방족 에스터-카보네이트 공중합체의 합성 (Synthesis of Aliphatic Ester-Carbonate Copolymer)

  • 김동국;김기섭;장영욱
    • 공업화학
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    • 제7권5호
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    • pp.970-976
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    • 1996
  • 생분해성 지방족폴리에스터인 poly(butylene succinate) (PBS)의 기계적 물성을 변화시키기 위해서 에스터 주쇄 구조에 카보네이트 구조를 도입시킨 에스터-카보네이트 공중합체를 합성하였다. 이 공중합체는 일단계에서 succinic acid와 1,4-butanediol(BD)을 에스터 반응시켜 oligo(butylene succinate)를 합성하였고, 이 단계에서 oligohexamethylenecarbonate biol(OHMCG)을 첨가하고 고진공하에서 축중합하여 제조하였다. 촉매로는 titanium(IV) isopropoxide(TIP)를 사용하였다. 합성된 공중합체의 구조는 FT-IR과 $^1H$-NMR을 이용하여 확인하였으며, 열적, 기계적 물성은 각각 DSC와 UTM을 이용하여 조사하였다. 고분자량의 공중합체를 얻을 수 있는 적정 촉매양은 succinic acid에 대해서 1wt%였다. Diol 혼합물의 몰비(BD:OHMCG)가 249:1~149:1일 때, 높은 점도를 갖는 공중합체를 얻을 수 있었다 또한, OHMCG의 함량이 증가함에 따라 공중합체의 용융점은 계속 감소하였다. 혼합물의 몰비가 149:1인 경우의 공중합체의 물성은 PBS에 비해 초기탄성율은 약간 감소하였지만 파단신장율은 2배 정도 증가되었다.

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