$\require{mediawiki-texvc}$

연합인증

연합인증 가입 기관의 연구자들은 소속기관의 인증정보(ID와 암호)를 이용해 다른 대학, 연구기관, 서비스 공급자의 다양한 온라인 자원과 연구 데이터를 이용할 수 있습니다.

이는 여행자가 자국에서 발행 받은 여권으로 세계 각국을 자유롭게 여행할 수 있는 것과 같습니다.

연합인증으로 이용이 가능한 서비스는 NTIS, DataON, Edison, Kafe, Webinar 등이 있습니다.

한번의 인증절차만으로 연합인증 가입 서비스에 추가 로그인 없이 이용이 가능합니다.

다만, 연합인증을 위해서는 최초 1회만 인증 절차가 필요합니다. (회원이 아닐 경우 회원 가입이 필요합니다.)

연합인증 절차는 다음과 같습니다.

최초이용시에는
ScienceON에 로그인 → 연합인증 서비스 접속 → 로그인 (본인 확인 또는 회원가입) → 서비스 이용

그 이후에는
ScienceON 로그인 → 연합인증 서비스 접속 → 서비스 이용

연합인증을 활용하시면 KISTI가 제공하는 다양한 서비스를 편리하게 이용하실 수 있습니다.

양이온 개환중합에 의한 폴리알킬렌 옥사이드 코폴리올의 합성과 아지드화 코폴리올의 특성 연구
Synthesis of Characterization of Poly(alkylene oxide) Copolyols by Catioinc Ring Opening Polymerization and Their Azide Functionalized Copolyols 원문보기

공업화학 = Applied chemistry for engineering, v.31 no.3, 2020년, pp.267 - 276  

이재명 (한양대학교 재료화학공학과) ,  설양호 (풍원화학(주)) ,  권정옥 (풍원화학(주)) ,  진용현 (제이캠(주)) ,  노시태 (한양대학교 재료화학공학과)

초록
AI-Helper 아이콘AI-Helper

Oxirane계 단량체양이온 개환 공중합반응으로 합성되는 ECH (ephichorohydrin) 기반 copolyol (PECH copolyol)류의 특성에 대한 반응온도, 용매의 종류 및 개시제에 대한 영향을 연구하였다. 공단량체로는 butylene oxide와 hexylene oxide 두 종류의 알킬렌 옥사이드를 사용하였으며, 중합 조건은 methylene chloride (MC) 용매에서 개시제로 diethylene glycol (DEG)를 사용한 조건과 toluene을 용매에서 tripropylene glycol (TPG)를 개시제로 사용한 두 조건으로 진행하였다. 개환 공중합반응에서 active monomer (AM) mechanism 유도를 위해 단량체는 실린지 펌프를 사용해 IMA (increased monomer addition) 방법으로 주입하였고 중합온도는 -5 ℃에서 실행하였다. 합성된 ephichorohydrin (ECH) 기반 copolyol인 PECH copolyol은 치환반응으로 ECH unit를 아지드화하여 glycidyl azide계 에너지 함유 copolyol (GAP copolyol)로 전환하였다. 합성된 아지드화 코폴리올은 용매와 개시제의 변화에 대한 영향은 크지 않았으며, 분자량은 아지드화 반응 후 평균 500 증가함으로써 GAP 코폴리올이 설계한 대로 중합되었음을 확인하였다. DSC 분석으로 copolyol류의 조성비 변화에 따른 유리전이 온도(glass transition temperature, Tg)의 변화를 측정하였을 때, 공단량체의 함량이 증가할수록 알킬 사슬의 길이에 의한 영향으로 Tg와 점도가 모두 감소하는 경향을 보였다. 아지드화 반응과정에서 생성되는 CH3N3의 생성을 원천적으로 방지할 수 있으며, 대규모 공정이 가능할 것으로 기대된다.

Abstract AI-Helper 아이콘AI-Helper

Poly(epichlorohydrin) copolyol series (PECH copolyols) were synthesized via cationic ring-opening copolymerization (ROCP) of oxirane-based monomers and effects of reaction temperature, solvent type, and initiator were studied. As a comonomer, two types of alkylene oxides were used, and polymerizatio...

주제어

표/그림 (17)

AI 본문요약
AI-Helper 아이콘 AI-Helper

* AI 자동 식별 결과로 적합하지 않은 문장이 있을 수 있으니, 이용에 유의하시기 바랍니다.

문제 정의

  • 이에 본 연구에서는 ECH와 동일 계열의 oxirane계 공단량체인 알킬렌 옥사이드 2종을 사용하여 양이온 개환 공중합법으로 PECH copolyol을 합성하고 반응용매와 개시제 종류 및 반응조건에 따른 PECHcopolyol의 특성 변화에 대한 영향을 검토하였다.
본문요약 정보가 도움이 되었나요?

질의응답

핵심어 질문 논문에서 추출한 답변
PECH copolyol은 어떻게 합성되는가? Oxirane계 단량체의 양이온 개환 공중합반응으로 합성되는 ECH (ephichorohydrin) 기반 copolyol (PECH copolyol)류의 특성에 대한 반응온도, 용매의 종류 및 개시제에 대한 영향을 연구하였다. 공단량체로는 butylene oxide와 hexylene oxide 두 종류의 알킬렌 옥사이드를 사용하였으며, 중합 조건은 methylene chloride (MC) 용매에서 개시제로 diethylene glycol (DEG)를 사용한 조건과 toluene을 용매에서 tripropylene glycol (TPG)를 개시제로 사용한 두 조건으로 진행하였다.
Glycidyl azide계 polymer란? Glycidyl azide계 polymer (GAP)는 분자 구조 내에 아지드(-N3)기를 포함하고 있어 분해나 연소 시에 다량의 기체를 발생할 수 있는 에너지 함유 고분자 물질 중의 하나이다. 이러한 고에너지 물질은 화포나 로켓 등의 추진제용 에너지 함유 바인더 원료 물질로 이용될 수 있어 오래전부터 연구되어 왔으며, 현재에도 이들 물질의 가공성 향상과 제조공정의 안정성 또는 재활용성에 대한 연구가 지속적으로 진행되고 있다[1-4].
Glycidyl azide계 polymer의 합성법은? GAP은 통상적으로 안정한 ECH 단량체를 개환 중합하여 전구체인 PECH를 합성한 다음 아지드기로 치환하여 합성하거나 아지드기를 포함하는 옥실란계 단량체를 직접 개환 중합으로 합성할 수 있다[5-9]. 두 합성법 모두 장단점을 가지고 있으나 합성 공정에서의 안정성과 경제성 등으로 전자의 경우가 더 많이 실행되고 있다.
질의응답 정보가 도움이 되었나요?

참고문헌 (28)

  1. B. Gaur, B. Lochab, V. Choudhary, and I. K. Varma, Azido polymers - energetic binders for solid rocket propellants, J. Macromol. Sci. Polymer Rev., 43(4), 505-545 (2003). 

  2. B. S. Cho and S. T. Noh, Synthesis and thermal properties of ferrocene-modified poly(epichlorohydrin-co-2-(methoxymethyl)oxirane), Macromol. Res., 21(2), 221-227 (2013). 

  3. A. M. Kawamoto, J. A. S. Holanda, U. Barbieri, G. Polacco, T. Keicher, H. Krause, and M. Kaiser, Synthesis and characterization of glycidyl azide-r-(3,3-bis(azidomethyl)oxetane) copolymers, Propell. Explos. Pyrot., 33(5), 365-372 (2008). 

  4. E. Diaz, P. Brousseau, G. Ampleman, and R. E. Prud'homme, Heats of combustion and formation of new energetic thermoplastic elastomers based on GAP, PolyNIMMO and PolyGLYN, Propell. Explos. Pyrot., 28(3), 101-106 (2003). 

  5. M. B. Frankel, L. R. Grant, and J. E. Flanagan, Historical development of glycidyl azide polymer, J. Propul. Power, 8(3), 560-563 (1992). 

  6. E. J. Vandenberg, Polyethers containing azidomethyl side chains, US Patent, 3,645,917 (1972). 

  7. S. P. Ribeiro, D. G. Santiago, and A. D. Vianna, Glycidyl azide polymer (GAP). I. syntheses and characterization, Polimeros, 22(5), 407-413 (2012). 

  8. S. P. Ribeiro, D. G. Santiago, and A. D. Vianna, Glycidyl azide polymer (GAP). II. reaction mechanism, Polimeros, 22(5), 414-421 (2012). 

  9. M. B. Frankel, L. R. Grant, and J. E. Flanagan, Historical development of glycidyl azide polymer, J. Propul. Power, 8(3), 560-563 (1992). 

  10. A. M. Kawamoto, J. I. S. Oliveria, L. C. Rezenda, T. Keicher, and H. Krause, Synthesis and charterization of energetic thermoplastic elastomers for propellants formulations, J. Aerosp. Technol. Manag., 1(1), 35-42 (2009) 

  11. B. Barbieri, G. Polaco, and R. Massini, Synthesis of energetic polyethers from halogenated pecurosrs, Macromol. Symp., 234, 51-58 (2006). 

  12. J. S. Kim, D. K. Kim, J. O. Kweon, J. M. Lee, S. T. Noh, and S. Y. Kim, Effects of annealing temperature on thermal properties of glycidyl azide polyol-based energetic thermoplastic polyurethane, Appl. Chem. Eng., 24(3), 305-313 (2013). 

  13. H. S. Kim, J.-S. You, J. O. Kweon, J. S. Kim, T. S. Lee, S. T. Noh, Y. W. Jang, D. K. Kim, and S. K. Kweon, Phase behaviors of the GAP/PTMG polyurethanes chain extended with 3-azidopropane- 1,2-diol, Appl. Chem. Eng., 21(4), 377-384 (2010). 

  14. M. J. Bohnlein and H. Krober, Technology of foamed propellants, Propell. Explos. Pyrot., 34(3), 239-244 (2009) 

  15. X. G. Han, R. A. Shanks, and D. Pavel, The synthesis and thermal properties of polyepichlorohydrin side-chain liquid crystal polymers, Eur. Polym. J., 41(5), 984-991 (2005). 

  16. M. S. Eroglu, B. Hazer, O. Guven, and B. M. Baysal, Preparation and thermal characterization of block copolymers by macroazonitriles having glycidyl azide and epichlorohydrin moieties, J. Appl. Polym. Sci., 60(12), 2141-2147 (1996). 

  17. T. S. Reddy, J. K. Nair, R. S. Satpute, G. M. Gore, and A. K. Sikder, Reological studies on energetic thermoplastic elastomers (ETPEs), J. Appl. Polym. Sci., 118, 2365-2368 (2010). 

  18. S. Penczek, M. Cypryk, A. Duda, P. Kubisa, and S. Slomkowski, Living ring-opening polymerizations of heterocyclic monomers, Prog. Polym. Sci., 32(2), 247-282 (2007). 

  19. K. Al-Kaabi and A. J. Van Reenen, Synthesis of poly(methyl methacrylate-g-glycidyl azide) graft copolymers using N, N-dithiocarbamate- mediated iniferters, J. Appl. Polym. Sci., 114(1), 398-403 (2009). 

  20. S. Carlotti, A. Labbe, V. Rejsek, S. Doutaz, M. Gervais, and A. Deffieux, Living/controlled anionic polymerization and copolymerization of epichlorohydrin with tetraoctylammonium bromide-Triisobutylaluminum initiating systems, Macromolecules, 41(19), 7058-7062 (2008). 

  21. S. Penczek, P. Kubisa, and R. Szymanski, Activated monomer propagation in cationic polymerizations, Makromol. Chem., Macromol. Symp., 3, 203-220 (1986). 

  22. R. E. Parker and N. S. Isaacs, Mechanisms of epoxide reactions, Chem. Rev., 59(4), 737-799 (1959). 

  23. D. Guanaes, E. Bittencourt, M. N. Eberlin, and A. A. Sabino, Influence of polymerization conditions on the molecular weight and polydispersity of polyepichlorohydrin, Eur. Polym. J., 43(5), 2141-2148 (2007). 

  24. B. Antelmann, M. H. Chisholm, S. S. Iyer, J. C. Huffman, D. Navarro-Llobet, M. Pagel, S. J. Simonsick, and W. Q. Zhong, Molecular design of single site catalyst precursors for the ring-opening polymerization of cyclic ethers and esters, Macromolecules, 34(10), 3159-3175 (2001). 

  25. R. Tokar, P. Kubisa, S. Penczek, and A. Dworak, Cationic polymerization of glycidol - coexistence of the activated monomer and active chain-end mechanism, Macromolecules, 27(2), 320-322 (1994). 

  26. M. Bednarek, P. Kubisa, and S. Penczek, Coexistence of activated monomer and active chain end mechanisms in cationic copoly merization of tetrahydrofuran with ethylene oxide, Macromolecules, 32(16), 5257-5263 (1999). 

  27. M. S. Eroglu and O. Guven, Spectroscopic and thermal characterization of poly(glycidyl azide) converted from polyepichlorohydrin, J. Appl. Polym. Sci., 60(9), 1361-1367 (1996). 

  28. M. Bednarek, T. Biedron, K. Kaluzynski, P. Kubisa, J. Pretula, and S. Penczek, Ring-opening polymerization processes involving activated monomer mechanism. cationic polymerization of cyclic ethers containing hydroxyl groups, Macromol. Symp., 157, 1-11 (2000). 

저자의 다른 논문 :

관련 콘텐츠

오픈액세스(OA) 유형

BRONZE

출판사/학술단체 등이 한시적으로 특별한 프로모션 또는 일정기간 경과 후 접근을 허용하여, 출판사/학술단체 등의 사이트에서 이용 가능한 논문

이 논문과 함께 이용한 콘텐츠

저작권 관리 안내
섹션별 컨텐츠 바로가기

AI-Helper ※ AI-Helper는 오픈소스 모델을 사용합니다.

AI-Helper 아이콘
AI-Helper
안녕하세요, AI-Helper입니다. 좌측 "선택된 텍스트"에서 텍스트를 선택하여 요약, 번역, 용어설명을 실행하세요.
※ AI-Helper는 부적절한 답변을 할 수 있습니다.

선택된 텍스트

맨위로