Synthesis of linear and multi-arm poly(arylene ether sulfone) with controlled molecular weights and narrow polydispersities by chain-growth polycondensation technique was developed. Chain-growth polycondensation reaction was carried out by using various initiators activated by amide and trifluoromethyl group ($CF_3-B_1$ mono-intiator 6, $CF_3-B_2$ di-intiator 8, $CF_3-B_3$ tri-intiator 10, and $CF_3-B_4$ tetra-intiator 13) and AB’type monomer 3. The reaction was monitored by 1H NMR and GPC to investigate the kinetics of polymerization. The results indicated that polymerization proceeded in a living fashion up to conversion at least 90%, and the number of end group per initiator unit was maintained as close to 1 suggesting that self-polymerization of monomers themselves and transetherification was efficiently suppressed. Consequently, well-defined linear and 2~4 arm polymers were obtained with desired molecular weights and PDI<1.3. Also the absolute molecular weight was confirmed by MALDI-TOF.
The architecture of polymers affected upon thermal and physical properties of polymers having similar molecular weights and similar arm length from DSC, TGA, and solution viscosity measurements. $CF_3-2A-PAES$ 17 has higher solution viscosity due to the linear shape, and $CF_3-4A-PAES$ 20 has lower $T_g$ and lower thermal stability due to short arm length, under the same molecular weight condition.
연쇄 축합 중합을 이용하여 조절된 분자량과 낮은 다분산성을 갖는 아릴 에테르 술폰계 고분자를 합성하였다. 플루오르 이탈기의 오르토 위치에 전자 끄는기인 트리플루오로메틸기가 도입된 높은 반응성을 갖는 개시제를 사용하였다. 또한 간단한 아미드화 반응을 이용하여, 트리플루오로메틸기를 오르토 위치에 가지는 단일 개시제뿐 아니라 이중, 삼중, 사중 개시제도 고안하였다. 특정 반응 조건에서 반응석이 작은 이관능성단량체는 스스로 반응하지 않는다. 하지만 반응성이 높은 개시제가 있으면 단량체는 사슬 종결 반응 없이 개시제 및 성장하는 사슬들과만 반응한다.
이러한 연쇄 축합 중합을 이용하여, 삼중 또는 사중사슬을 가지는 아릴 에테르 술폰계 고분자를 합성하였다. 즉, 다른 개시제를 반응에 사용함으로써 선형뿐만이 아니라 삼중, 사중 사슬을 가지는 고분자를 합성하였다. 이 고분자들은 구조가 다르기 때문에 다른 물리적, 열정 특징을 나타내었다. 같은 분자량 이지만 선형의 분자는 가장 높은 점성도를 가지며, 사중 사슬 고분자는 브랜치의 사슬길이가 짧기 때문에 낮은 유리전이온도를 가진다.
