친수성 곁가지를 갖는 폴리아닐린의 합성 및 특성
Synthesis and Characterization of PANI with Hydrophilic Side Chain
초록/요약
본 연구에서는 고유하게 전도성을 띠는 전도성 고분자의 전기전도도 및 물성 향상을 위해 친수성기를 부착한 아닐린 단량체를 합성하여 아닐린과 공중합을 시켜서 그 물성 및 용해도 향상을 관찰하였다. 이들 친수성 작용기는 에틸렌 글리콜으로 공중합체의 전도도 및 용해도에 영향을 미쳤다. 본 실험에서 중합시 아닐린의 몰수 100 에 대해 친수성기가 붙은 단량체를 2 와 10 으로 달리 투입하여 그에 따른 물성을 평가하였고 중합온도를 달리하여 공중합체의 전도도 및 점도를 높일 수 있는 조건을 찾았다. 또한 얻은 공중합체를 다양한 도판트를 사용하여 여러 유기용매에 분산시켜서 분산도를 평가하고 폴리아닐린의 용해도를 높이고자 하였다. 본 연구를 통하여 실제로 공중합체 제조 시 온도 변화에 따른 전도도 향상 연구와 함께 친수성 작용기로 인한 다양한 용매와의 용해도 향상을 볼 수 있었다. 또한 이러한 공중합체의 용해도 향상으로 일반적으로 폴리아닐린 필름 제조에 쓰이는 용매인 메타크레졸과 CSA 도판트가 아닌 다른 용매와 도판트를 사용하여 10-40 S/cm 수준의 전도도를 보이는 필름을 제조할 수 있었고 공업적인 응용 가능성을 보였다.
more초록/요약
Polyaniline (PANi) has attracted much interest in the field of conducting polymers because of its high conductivity, easy production, and thermal and chemical stability. However, it still has some limitation for wide industrial applications due to its low solubility. In this study, we synthesized polyaniline copolymer with hydrophilic side chain and investigated physical properties such as conductivity and inherent viscosity and the solubility of various solvents. We also tried to find the best reaction temperature to increase the conductivity when make the polyaniline copolymer and concluded that can synthesize the polyaniline copolymer with the best properties at the temperature of 0 ℃. Furthermore, we examined the dispersion of copolymer with several dopants in the different solvents. And we saw the solubility improvement causing the hydrophilic side chain. Besides we made the film using different dopants and solvent and the result showed the potential of polyaniline copolymer in the industrial field.
more목차
요약문 = ⅰ
Abstract = ⅱ
그림 목차 = ⅲ
표 목차 = ⅳ
목차 = ⅴ
Ⅰ. 서론 = 1
Ⅱ. 문헌연구 = 6
Ⅱ.1 전도성 고분자 = 6
1.1 전자활성 고분자들 = 6
1.2 전도 메커니즘 = 11
1.3 전도성 고분자의 제조 = 15
Ⅱ.2 폴리아닐린 (PANi) = 16
2.1 PANi의 합성과 특성 및 공정 = 18
2.1.1 Photonic 산 도핑 = 19
2.1.2 PANi의 합성 = 22
2.1.3합성된 폴리아닐린 emeraldine base (EB)의 특성 = 23
2.1.3.1 원소분석 = 23
2.1.3.2 UV/Vis/NIR spectra = 24
2.1.3.3 FT-IR spectra = 25
2.1.3.4 열질량 분석 = 25
2.1.4 폴리아닐린의 가공 = 27
Ⅲ. 연구내용 및 방법 = 30
Ⅲ.1 시약 및 기기 = 31
1.1 시약 = 31
1.2 기기 = 32
Ⅲ.2 M2 단위체 합성 = 33
2.1 M2 단위체 합성방법 = 34
Ⅲ.3 폴리아닐린 공중합체 S2-2와 S2-10의 합성과 분석 = 40
Ⅳ. 결과 및 고찰 = 48
Ⅳ.1 S2-2와 S2-10의 열적 분석 = 48
1.1 TGA = 48
Ⅳ.2 S2-2와 S2-10 (EB)의 점도 측정 = 51
Ⅳ.3 S2-2와 S2-10의 전도도 = 52
3.1 S2-2와 S2-10 (m-cresol/CSA) 필름 제조 = 52
3.2 S2-2와 S2-10 (m-cresol/CSA)의 UV/Vis/NIR spectra = 58
Ⅳ.4 분산도 = 60
4.1 육안으로 본 분산도 = 61
4.2 분산안정도 = 64
4.3 전기전도도와 분산안정도 = 65
Ⅴ. 결론 = 71
Ⅵ. 참고문헌 = 73
