초록 ▼

□ 연구개요
본 연구는 고분자에 그래핀 또는 그래핀 옥시드(graphene oxide, GO)를 첨가한 나노복합체 제조를 위한 GO담지촉매 제조 및 중합에 관한 것이며, GO에 중합 관능기를 도입한 GO를 고분자에 첨가하여 그래핀이 분산된 고분자 나노복합체에 관한 연구이다. 마지막으로 위의 방법으로 얻은 중합체, 공중합체 및 고분자가 코팅된 그래핀을 마스터 배치로 이용할 수 있는 방법을 연구하였다. 기초 연구로서는 GO 담지촉매의 조성 및 중합메커니즘을 기존의 촉매와 비교뿐만 아니라 새로운 모델 촉매를 제공하여 GO 담지촉매의

□ 연구개요
본 연구는 고분자에 그래핀 또는 그래핀 옥시드(graphene oxide, GO)를 첨가한 나노복합체 제조를 위한 GO담지촉매 제조 및 중합에 관한 것이며, GO에 중합 관능기를 도입한 GO를 고분자에 첨가하여 그래핀이 분산된 고분자 나노복합체에 관한 연구이다. 마지막으로 위의 방법으로 얻은 중합체, 공중합체 및 고분자가 코팅된 그래핀을 마스터 배치로 이용할 수 있는 방법을 연구하였다. 기초 연구로서는 GO 담지촉매의 조성 및 중합메커니즘을 기존의 촉매와 비교뿐만 아니라 새로운 모델 촉매를 제공하여 GO 담지촉매의 활성점 규명을 통한 촉매의 특성을 연구하고자 한다.

□ 연구 목표대비 연구결과
1) 고분자가 코팅된 그래핀 유도체를 이용한 나노복합체 제조
기존의 GO는 비극성 용매 및 비극성 고분자에 분산시키기 어려웠다. 이는 GO가 –OH, -COOH 등의 극성 반응기를 가지기 때문인데, 이를 해결하기 위해 GO를 reduction시키는 방법이 있지만, 이는 GO sheet가 다시 stacking되는 문제점이 생기기 때문에 steric hinderance 유도하기 위해 long alkyl chain(Octadecylamine)을 modify하여 GO의 극성을 없애고 stacking 현상도 해결할 수 있게 되었다.
2) GO 담지 촉매 제조 및 중합특성 연구
GO-ODA를 MgCl2 담지 촉매에 도입하여 PP를 in-situ 중합하는 연구를 진행하였다. 담지 촉매내의 GO-ODA 함량이 높아질수록 촉매의 활성도가 떨어지는 경향을 보였고, 고압에서의 중합조건을 찾아 GO-ODA 고함량 담지 촉매도 충분한 양의 수득을 가능케함을 보여주었다.
3) 나노복합체 제조 scale-up 연구
GO-ODA의 toluene 분산성을 높여 GO-ODA/MAO 공촉매와 메탈로센 촉매를 이용한 PE in-situ중합에 성공하였고, 공촉매내의 GO-ODA 함량을 매우 높여 고함량 GO-ODA/PE 복합체를 제조하였다. 이는 commercial PE와의 melt mixing을 통해 또 다른 복합체들을 제조할 수 있었으며 이를 통해 pilot scale에 적용할 수 있는 마스터배치의 제조 방법을 제시하였다.

□ 연구개발결과의 중요성
공침전법으로 제조한 Ziegler-Natta 촉매를 사용한 PP/2D-nanosheet 복합체의 제조는 다양한 종류의 2D-nanosheet 도입이 용이하고, 촉매 제조 과정에서 2D-nanosheet와 MgCl₂의 중량 비 조절로 2D-nanosheet의 함량이 높은 PP 나노복 합체의 제조가 용이하다. 이러한 공침전법을 이용한 촉매 제조법과 in-situ 중합법은 고부가가치 PP복합체의 가능성을 제시 하였으며, 산업적 적용에 유리할 것으로 판단된다.

(출처 : 연구결과 요약문 2p)

목차 Contents

• 표지 ... 1
• 연구결과 요약문 ... 2
• 1. 연구의 개요 ... 3
• 2. 연구수행내용 및 연구결과 ... 3
• 1) 고분자가 코팅된 그래핀 유도체를 이용한 나노복합체 제조 ... 3
• 2) GO 담지 촉매 제조 및 중합특성 연구 ... 5
• 3) 나노복합체 제조 scale-up 연구 ... 5
• 3. 연구개발 결과의 중요성 ... 7
• 4. 참고문헌 ... 7
• 5. 연구성과 ... 12
• 끝페이지 ... 18