알콕시아민의 라디칼 교차 반응

고분자 합성 및 반응

Polymer Journal 48권, 147~155페이지(2016)이 기사 인용

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측정항목 세부정보

나노입자의 폴리머 브러시에서 측쇄의 동적 공유 교환 반응이 성공적으로 입증되었으며, 교환 반응 후 나노입자의 분산성이 일부 용매에서 조사되었습니다. 교환 가능한 알콕시아민 측쇄를 가진 폴리머 브러시는 실리카 나노입자에 대한 표면 개시 원자 전달 라디칼 중합에 의해 제조되었습니다. 불소화 및 이온성 중합체는 알콕시아민 부분의 라디칼 교환 반응을 통해 중합체 브러시에 접목되었습니다. 교환 반응 전후의 나노입자 상의 폴리머 브러시의 화학적 조성을 X선 광전자 분광법(XPS)으로 조사했습니다. XPS 측정은 폴리머 브러시의 측쇄가 해당 폴리머로 변환되었음을 나타냅니다. 또한, 그래프트된 측쇄는 알콕시아민으로 처리하여 추가 라디칼 교환 과정을 통해 나노입자 표면에서 분리될 수 있습니다. XPS 결과는 그래프트 해제된 폴리머 브러시의 구조가 원본과 거의 동일하여 반응의 가역성을 입증함을 나타냅니다. 또한, 용액 내 나노입자의 분산성은 가역적 그래프팅 반응에 의해 변경될 수 있습니다.

나노입자, 나노튜브 및 나노시트는 전자공학, 포토닉스, 고분자 재료의 강화 및 생물의학 분야에 적용되기 때문에 최근 점점 더 많은 연구 대상이 되고 있습니다.1, 2, 3, 4 이러한 응용 분야에서는 특정 매체에서 나노재료의 분산성이 중요합니다. 중요하다. 따라서 나노물질의 분산 특성을 변화시키기 위해 나노물질 표면에 작용기를 도입하는 방법에 대한 집중적인 연구가 진행되어 왔다. 실용적인 접근법 중 하나는 폴리머 브러시를 사용한 표면 개질입니다.5, 6 폴리머 브러시의 구조에는 유기 또는 무기 재료에 직접 부착된 폴리머 사슬이 포함되어 있습니다. 따라서 변형된 고분자 사슬은 나노물질의 표면을 덮고 수직으로 늘어난 고분자 사슬의 입체 장애로 인해 나노물질의 응집을 방지할 수 있습니다. 더욱이, 정밀 중합 기술을 이용한 그래프팅 방법을 이용하여 그래프트 밀도가 높은 폴리머 브러시가 합성되었다7, 8, 9, 10, 11, 16. 현재까지 다양한 폴리머 브러시가 제조되었다. 나노물질의 표면.17, 18, 19, 20, 21, 22 또한, 변환 가능한 구조를 가진 폴리머 브러시23가 개발되어 그 특성을 수정할 수 있습니다.24, 25, 26, 27, 28, 29, 30, 31, 32, 33, 34, 35 예를 들어, 이온성 고분자의 표면 구조와 특성은 용액 pH를 변경하여 변경할 수 있습니다. 24, 25, 26 이온성 고분자 브러시가 있는 나노물질은 수용액에서 분산 상태와 응집 상태 사이를 전환할 수 있습니다. 해결책. 또 다른 전략은 폴리머의 상전이를 이용하여 나노물질을 제어하기 위해 온도를 변경하는 것입니다. 폴리(N-이소프로필아크릴아미드) 브러시가 포함된 나노입자를 가열 및 냉각하면 분산성과 구조에 변화가 나타납니다.32, 33, 34, 35 그러나 이전에 보고된 시스템의 대부분은 브러시의 구조와 구성을 가역적으로 변경할 수 없습니다. 응용 프로그램을 제한합니다.

최근에는 새로운 특성을 가진 재료를 제조하기 위해 분자 설계 및 합성을 위한 가역적 결합의 사용이 연구되었습니다. 특히 '동적공유화학'으로 알려진 가역적 공유결합을 기반으로 하는 화학은 전통적인 방법으로는 생산할 수 없는 새로운 분자와 물질을 생성할 수 있다는 점에서 많은 주목을 받아왔다.37, 38, 39 가장 역동적인 공유결합 주변 조건에서는 안정적이지만 가열, 화학 물질 첨가 또는 빛 조사와 같은 외부 자극이 가해지면 상태 간에 평형을 이루기 시작합니다. 따라서 동적 공유 결합을 포함하는 물질은 안정적이지만 더 많이 반응할 수 있습니다. 특히, 동적 공유 화학의 개념을 고분자 물질에 ​​적용하면40,41 재구성 가능한 구조, 조성 및 특성을 갖는 고분자가 설계된다.