초록 ▼

본 연구는 환경응답형 유기분자의 디자인과 합성, 열 및 전기응답형 형상기억 고분자 합성과 응용, 복합화에 의한 다지능 섬유 제조와 성능 고찰, PAN 개질에 의한 pH 응답성 폴리아크릴 섬유에 관한 연구가 주요 내용이다. 첫째, thermo- 및 photochromism이 가능하면서 counter anion에 감응할 수 있는 신규 유기분자의 설계를 완성하였고, model 화합물 및 다양한 유도체를 합성하여 다양한 counter anion에 의한 chromism 특성과 메커니즘을 규명하였다. 또한, 환경감응형 유기분자 합성을 위하여

본 연구는 환경응답형 유기분자의 디자인과 합성, 열 및 전기응답형 형상기억 고분자 합성과 응용, 복합화에 의한 다지능 섬유 제조와 성능 고찰, PAN 개질에 의한 pH 응답성 폴리아크릴 섬유에 관한 연구가 주요 내용이다. 첫째, thermo- 및 photochromism이 가능하면서 counter anion에 감응할 수 있는 신규 유기분자의 설계를 완성하였고, model 화합물 및 다양한 유도체를 합성하여 다양한 counter anion에 의한 chromism 특성과 메커니즘을 규명하였다. 또한, 환경감응형 유기분자 합성을 위하여 alkylidene phosphorane 화합물을 이용한 합성법을 구축하였으며, 이들의 지능 특성과 지능 발현 메커니즘 고찰 및 응용성을 평가하고 분석하였다. 둘째, 다양한 구조제어에 의하여 형상기억이 가능한 폴리우레탄 공중합체를 합성할 수 있었다. 특히 이의 열적 형상기억효과뿐만 아니라 탄소나노튜브를 이용한 나노복합체의 제조에 의하여 전기응답이 가능한 형상기억 고분자를 제조할 수 있었고 이를 나노섬유화하는 연구가 이루어졌다. 또한 형상기억고분자가 실제 응용에서 응용될 수 있도록 응답속도와 제어가 쉽게 이루어질 수 있도록 전압 인가에 새로운 시스템의 형상회복 재료를 개발하였다. Styryl계 고분자 염료를 이용하여 고분자 복합화한 시료가 산 환경하에서 오렌지색에서 노란색으로 빠른 응답 특성을 보였다. 셋째, 아크릴 섬유의 NaOH에 의한 부분 가수분해를 이용하여 pH의 변화에 의하여 형상 변화가 가능한 지능섬유를 제조하였다. 특히 아크릴 섬유의 부분 개질에 의한 자극 응답을 가질 수 있는 그룹을 섬유 상태에서 도입함으로써 최종 아크릴 섬유의 물성을 잘 유지할 수 있는 지능섬유를 개발할 수 있었다.

Abstract ▼

We have researched mainly the synthesis of environment-responsible organic molecules and their characterization, composites of shape memory polyurethane block copolymer and their thermo-mechanical and electroactive actuation, and PAN-based pH-responsible fibers using alkaline modification. Detailed

We have researched mainly the synthesis of environment-responsible organic molecules and their characterization, composites of shape memory polyurethane block copolymer and their thermo-mechanical and electroactive actuation, and PAN-based pH-responsible fibers using alkaline modification. Detailed contents are as follows: firstly, design and synthesis of thermo- and photo-responsive organic molecules and analysis of their responsibility were done. We also studied bonding characteristics between stimulus-molecules and polymers to apply to fiber-forming matrix, and analyzed an intelligent mechanisms in composites. Specially, the synthesis method of intelligent organic molecules was achieved by using alkylidene phosphorane. Secondly, a variety of shape memory polyurethanes were been synthesized by using control of hard and soft segments. Electroactive shape memory effects as well as thermo-mechanical were developed from carbon nanotubes composites, giving many interesting application such as actuators and textiles. Styryl dye polymer was employed to prepare multi-functional smart materials of shape memory and acid-sensitivity in nanofibers by electrospinning. In the third, pH-responsible polyacrylonitrile (PAN) fibers were obtained with alkaline treatment, and sodium carboxylate and carboxamide groups to the chains were introduced. Especially, using stimuli-sensitive groups to the local surface of PAN fibers, some intelligent functions could be achieved without weakening physical properties of PAN fibers.

목차 Contents

• I. 연구계획 요약문...3
• 1. 국문요약문...3
• II. 연구결과 요약문...4
• 1. 국문요약문...4
• 2. 영문요약문...5
• III. 연구내용...6
• 1. 서론...6
• 2. 연구방법 및 이론...11
• 3. 결과 및 고찰...18
• 4. 결론...74
• 5. 인용문헌...75