상업적으로 널리 사용되는 polystyrene (PS), polymethylmethacrylate (PMMA), 그리고 polycarbonate (PC)를 포함한 dimethylpolycarbonate (DMPC), tetramethylpolycarbonate (TMPC)등의 여러 가지 폴리카보네이트들과 범용고분자 소재의 단량체인 스틸렌 및 MMA를 기초로 한 다양한 ...
상업적으로 널리 사용되는 polystyrene (PS), polymethylmethacrylate (PMMA), 그리고 polycarbonate (PC)를 포함한 dimethylpolycarbonate (DMPC), tetramethylpolycarbonate (TMPC)등의 여러 가지 폴리카보네이트들과 범용고분자 소재의 단량체인 스틸렌 및 MMA를 기초로 한 다양한 공중합체 블렌드의 열역학적 특성 연구를 통하여 광학용 소재 및 여러 산업용 재료로 적용 가능한 고분자 소재를 개발하기 위한 기초연구를 수행하였다. 또한, 수처리용 분리막의 재료로 가장 널리 사용되어지고 있는 폴리술폰의 친유성으로 인한 내fouling성 및 수투과도의 감소를 향상 시키기 위하여 새로운 고분자 신소재로 P(vinylpyrrolidone-co-styrene) (P(VP-S)) 공중합체를 개발하고 이를 이용하여 분리막을 제조하였으며, 이를 지지막으로 poly(m-aminostyrene-co-vinylalcohol) (P(mAS-VA)), trimesoyl chloride (TMC)와 m-phenylenediamine (MPDA) 혼합액을 활성층에 부과함으로써 역삼투막의 성능향상을 제시하였다. 범용 폴리머인 폴리스틸렌의 분자량을 조절하여 다양한 종류의 메타아크릴레이트계 폴리머와의 블렌드를 통하여 단상의 블렌드를 제조하였으며 이들 블렌드의 상거동을 관찰함으로써 폴리스틸렌과 다양한 종류의 메타아크릴레이트계 폴리머간의 상용화도를 관찰하였으며 또한 이들간의 상호작용에너지를 정량화 하였다. 폴리스틸렌과 다양한 종류의 메타아크릴레이트계 폴리머와의 상용화도는 PCHMA>PnPMA>PEMA>PnBMA> PMMA>PtBMA의 순이었으며 이들간의 상호작용에너지의 순서는 PnPMA <PEMA<PCHMA<PnBMA<PMMA이었다. 이와 같은 상용화도와 상호작용에너지크기의 순서의 불일치는 폴리머 블렌드의 압축성에 기인하는 것이다. 측쇄 그룹을 달리한 다양한 종류의 폴리카보네이트와 폴리스틸렌, 다양한 종류의 메타아크릴이트계 고분자 블렌드의 상거동을 관찰한 결과와 binary interaction model을 기초로 하여 다양한 종류의 공중합체 즉 스틸렌 - 메타아크릴레이트 공중합체인 Poly(methylmethacrylate-co-cyclohexyl methacrylate) (P(MMA-CHMA))와 Poly(styrene-co-cyclohexyl methacrylate) (P(S-CHMA))을 제조하고 이들을 폴리카보네이트들과 블렌드하여 상거동을 관찰하였다, 또한 lattice-fluid theory와 binary interaction model을 근거로 고분자 상호간의 상호작용에너지를 정량화 하였다. 측쇄 그룹을 달리한 다양한 종류의 폴리카보네이트와 메타아클레이트계 폴리머간의 상용성은 폴리카보네이트와 다이메틸폴리카보네이트의 경우, P(MMA-CHMA)공중합체의 CHMA 함량이 증가할수록 증가하다가 결국은 감소하는 방향으로 가게 되지만 테트라메틸폴리카보네이트의 경우는 P(S-CHMA)의 CHMA 함량이 증가할수록 상용성은 감소하는 방향으로 가다가 결국은 비상용성을 보이게 된다. 테트라메틸폴리카보네이트와 스틸렌을 포함한 다양한 종류의 공중합체와의 블렌드를 통하여 다양한 종류의 단상의 블렌드를 제조하였으며, 또한 이들간의 상호작용에너지를 정량화 하였다. 테트라메틸폴리카보네이트는 Poly(styrene-co-methylmethacrylate) (P(S-MMA)), Poly(styrene-co-ethylmethacrylate) (P(S-EMA)), Poly(styrene-propylmethacrylate) (P(S-nPMA)) 그리고 Poly(styrene-co-phenylmethacrylate) (P(S-phMA)) 와는 MMA의 함량이 증가할수록 상분리 온도가 증가하다가 감소하는 경향을 보였고, P(S-BMA)와 P(S-CHMA)와는 메타아클레이트의 함량이 증가할수록 항상 상분리 온도가 지속적으로 감소하는 경향을 보였다. 이러한 경향은 binary interaction model의 상거동 예측과는 상이한 결과로 예측의 불일치를 lattice fluid theory를 통하여 설명하였다. 수처리용 분리막의 재료로 널리 사용되어지는 폴리술폰의 친유성으로 인한 분리막의 성능 저하문제 해결을 위하여 친수성 폴리머인 바이닐피로리돈(n-vinylpyrrolidone)과 폴리머 자체의 수용성의 문제 해결을 위한 스틸렌과의 공중합를 통하여 P(VP-S)공중합체를 제조하여 폴리술폰과의 블렌드를 통하여 단상의 블렌드를 제조하였다. 또한 이들 블렌드가 가지고 있는 상호작용에너지를 정량화 하였다. 단상의 블렌드를 통하여 제조된 분리막의 성능 분석을 위하여 이들 분리막이 가지고 있는 수투과도, 용매 제거율 그리고 내fouling성을 측정하였다. 높은 수투과도와 적절한 염배제율을 가지는 역삼투막의 제조를 위하여 다양한 바이닐알콜 (vinylalcohol) 조성에서의 P(mAS-VA)를 니트로스틸렌 (nitrostyrene)과 바이닐아세테이트(vinylacetate)의 free radical 공중합을 통해 poly(vinyl acetate-co-nitrostyrene) (P(mVA-NS)로 제조 후 아세테이트기를 알코올기로 치환하여 제조하였다. 친수성 공중합체를 통해 제조된 역삼투막의 성능 테스트를 위해 TMC와 MPDA의 혼합액과 공중합체, TMC와 MPDA의 혼합액에 각각 함침시켜 활성층을 제조 후, 막의 수투과도와 성능을 측정하였다. MPDA와 TMC만을 사용한 복합막은 높은 염배제율에 비해 낮은 수투과도를 보이나 공중합체, TMC 그리고 MPDA의 혼합액의 경우에는 염배제율은 다소 떨어지나 높은 수투과도를 보였다. 이를 수투과도와 염배제율의 trade off trend로 나타내었다.
상업적으로 널리 사용되는 polystyrene (PS), polymethylmethacrylate (PMMA), 그리고 polycarbonate (PC)를 포함한 dimethylpolycarbonate (DMPC), tetramethylpolycarbonate (TMPC)등의 여러 가지 폴리카보네이트들과 범용고분자 소재의 단량체인 스틸렌 및 MMA를 기초로 한 다양한 공중합체 블렌드의 열역학적 특성 연구를 통하여 광학용 소재 및 여러 산업용 재료로 적용 가능한 고분자 소재를 개발하기 위한 기초연구를 수행하였다. 또한, 수처리용 분리막의 재료로 가장 널리 사용되어지고 있는 폴리술폰의 친유성으로 인한 내fouling성 및 수투과도의 감소를 향상 시키기 위하여 새로운 고분자 신소재로 P(vinylpyrrolidone-co-styrene) (P(VP-S)) 공중합체를 개발하고 이를 이용하여 분리막을 제조하였으며, 이를 지지막으로 poly(m-aminostyrene-co-vinylalcohol) (P(mAS-VA)), trimesoyl chloride (TMC)와 m-phenylenediamine (MPDA) 혼합액을 활성층에 부과함으로써 역삼투막의 성능향상을 제시하였다. 범용 폴리머인 폴리스틸렌의 분자량을 조절하여 다양한 종류의 메타아크릴레이트계 폴리머와의 블렌드를 통하여 단상의 블렌드를 제조하였으며 이들 블렌드의 상거동을 관찰함으로써 폴리스틸렌과 다양한 종류의 메타아크릴레이트계 폴리머간의 상용화도를 관찰하였으며 또한 이들간의 상호작용에너지를 정량화 하였다. 폴리스틸렌과 다양한 종류의 메타아크릴레이트계 폴리머와의 상용화도는 PCHMA>PnPMA>PEMA>PnBMA> PMMA>PtBMA의 순이었으며 이들간의 상호작용에너지의 순서는 PnPMA <PEMA<PCHMA<PnBMA<PMMA이었다. 이와 같은 상용화도와 상호작용에너지크기의 순서의 불일치는 폴리머 블렌드의 압축성에 기인하는 것이다. 측쇄 그룹을 달리한 다양한 종류의 폴리카보네이트와 폴리스틸렌, 다양한 종류의 메타아크릴이트계 고분자 블렌드의 상거동을 관찰한 결과와 binary interaction model을 기초로 하여 다양한 종류의 공중합체 즉 스틸렌 - 메타아크릴레이트 공중합체인 Poly(methylmethacrylate-co-cyclohexyl methacrylate) (P(MMA-CHMA))와 Poly(styrene-co-cyclohexyl methacrylate) (P(S-CHMA))을 제조하고 이들을 폴리카보네이트들과 블렌드하여 상거동을 관찰하였다, 또한 lattice-fluid theory와 binary interaction model을 근거로 고분자 상호간의 상호작용에너지를 정량화 하였다. 측쇄 그룹을 달리한 다양한 종류의 폴리카보네이트와 메타아클레이트계 폴리머간의 상용성은 폴리카보네이트와 다이메틸폴리카보네이트의 경우, P(MMA-CHMA)공중합체의 CHMA 함량이 증가할수록 증가하다가 결국은 감소하는 방향으로 가게 되지만 테트라메틸폴리카보네이트의 경우는 P(S-CHMA)의 CHMA 함량이 증가할수록 상용성은 감소하는 방향으로 가다가 결국은 비상용성을 보이게 된다. 테트라메틸폴리카보네이트와 스틸렌을 포함한 다양한 종류의 공중합체와의 블렌드를 통하여 다양한 종류의 단상의 블렌드를 제조하였으며, 또한 이들간의 상호작용에너지를 정량화 하였다. 테트라메틸폴리카보네이트는 Poly(styrene-co-methylmethacrylate) (P(S-MMA)), Poly(styrene-co-ethylmethacrylate) (P(S-EMA)), Poly(styrene-propylmethacrylate) (P(S-nPMA)) 그리고 Poly(styrene-co-phenylmethacrylate) (P(S-phMA)) 와는 MMA의 함량이 증가할수록 상분리 온도가 증가하다가 감소하는 경향을 보였고, P(S-BMA)와 P(S-CHMA)와는 메타아클레이트의 함량이 증가할수록 항상 상분리 온도가 지속적으로 감소하는 경향을 보였다. 이러한 경향은 binary interaction model의 상거동 예측과는 상이한 결과로 예측의 불일치를 lattice fluid theory를 통하여 설명하였다. 수처리용 분리막의 재료로 널리 사용되어지는 폴리술폰의 친유성으로 인한 분리막의 성능 저하문제 해결을 위하여 친수성 폴리머인 바이닐피로리돈(n-vinylpyrrolidone)과 폴리머 자체의 수용성의 문제 해결을 위한 스틸렌과의 공중합를 통하여 P(VP-S)공중합체를 제조하여 폴리술폰과의 블렌드를 통하여 단상의 블렌드를 제조하였다. 또한 이들 블렌드가 가지고 있는 상호작용에너지를 정량화 하였다. 단상의 블렌드를 통하여 제조된 분리막의 성능 분석을 위하여 이들 분리막이 가지고 있는 수투과도, 용매 제거율 그리고 내fouling성을 측정하였다. 높은 수투과도와 적절한 염배제율을 가지는 역삼투막의 제조를 위하여 다양한 바이닐알콜 (vinylalcohol) 조성에서의 P(mAS-VA)를 니트로스틸렌 (nitrostyrene)과 바이닐아세테이트(vinylacetate)의 free radical 공중합을 통해 poly(vinyl acetate-co-nitrostyrene) (P(mVA-NS)로 제조 후 아세테이트기를 알코올기로 치환하여 제조하였다. 친수성 공중합체를 통해 제조된 역삼투막의 성능 테스트를 위해 TMC와 MPDA의 혼합액과 공중합체, TMC와 MPDA의 혼합액에 각각 함침시켜 활성층을 제조 후, 막의 수투과도와 성능을 측정하였다. MPDA와 TMC만을 사용한 복합막은 높은 염배제율에 비해 낮은 수투과도를 보이나 공중합체, TMC 그리고 MPDA의 혼합액의 경우에는 염배제율은 다소 떨어지나 높은 수투과도를 보였다. 이를 수투과도와 염배제율의 trade off trend로 나타내었다.
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