Olefin/POSS 공중합체의 제조 및 성질 : Preparation and Properties of Olefin/POSS Copolymers

국문 초록 (Abstract)

복합재료 개발의 요구가 점점 높아짐에 따라 새로운 기능을 갖는 고분자 신소재 개발의 필요성이 증대되고 있다. 이러한 고분자 신소재는 단일소재보다 열적, 물리적 성질이 우수해야 하며, 용도에 따른 소재의 개질이 용이해야 한다. 기존의 많은 연구에서는 유기물인 고분자에 무기물인 실리카의 블렌드를 통해서 Composite를 제조해 왔다. 그러나 블렌드의 경우에는 무기물이 고분자에 균일하게 섞이지 않으며, 무기물이 유기물인 고분자의 외부로 용출이 가능한 단점을 가지고 있다. Polyhedral Oligomeric Silsesquioxane(POSS)단량체는 그 분자 구조 내에 -Si-O-기를 가지면서 중합 가능한 기능성 기를 동시에 가지고 있기 때문에 공중합으로 -Si-O-기를 고분자 내에 도입시킬 수 있는 장점이 있다. 본 연구에서는 대표적인 C2 symmetric계 ansa-metallocene 촉매인 rac-Et(Ind)2ZrCl2와 조촉매인 methylaluminoxane (MAO)를 이용하여 Ethylene과 E-POSS, E-Si-POSS, P-POSS의 공중합체 등을 제조했고, propylene과 E-POSS, E-Si-POSS, P-POSS의 공중합체 등을 제조했다. Ethylene/POSS 공중합체 와 Propylene/POSS 공중합체는 조성비로 POSS의 농도를 조절할 수 있었다. E/POSS의 경우는 미반응 POSS는 n-hexane에 의해 제거 되었고, P/POSS의 경우는 n-hexane과 ethanol의 혼합물에 의해 미반응 POSS가 제거되었다. 1H NMR 측정으로 단량체 반응비율을 계산했고, 랜덤 공중합체를 얻을 수 있었다. 이 공중합체는 TGA 측정을 통해 공중합체는 polyethylene보다 열안정성이 향상됨을 확인했다. 일반적으로 공중합체의 분자량은 POSS단량체 첨가량이 증가함에 따라 감소하였다.

목차 (Table of Contents)

• Ⅰ. Introduction 1
• Ⅱ. Experimental 8
• 1. Materials 8
• 2. Copolymerization 11
• 2.1. Ethylene and POSS 11
• 2.2. Propylene and POSS 12
• 3. Characterization 13
• 3-1. Removal of Unreacted POSS 13
• 3-2. Composition 13
• 3-3. Thermal Analysis 13
• 3-4. Molecular Weight 14
• Ⅲ. Results and Discussion 15
• 1. Copolymerization of Ethylene and POSS 15
• 1-1. Removal of Unreacted POSS 15
• 1-2. Activity and Copolymer Composition 22
• 1-3. Thermal Properties 31
• 1-4. Molecular Weight 44
• 2. Copolymerization of Propylene and POSS 50
• 2-1. Removal of Unreacted POSS 50
• 2-2. Activity and Polymer Composition 61
• 2-3. Thermal Properties 67
• 2-4. Molecular Weight 77
• Ⅳ. Conclusions 82
• Ⅴ. References 85
• Ⅵ. 국문 초록 89