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Novel multi functional polymers by metathesis polymerization = 메타세시스 중합에 의한 여러가지 기능성을 가지는 새로운 고분자의 합성과 물성에 관한 연구
서명 / 저자 Novel multi functional polymers by metathesis polymerization = 메타세시스 중합에 의한 여러가지 기능성을 가지는 새로운 고분자의 합성과 물성에 관한 연구 / Sung-Ho Jin.
발행사항 [대전 : 한국과학기술원, 1993].
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A new class of thermotropic side-chain liquid crystalline polymers containing poly(1,6-heptadiyne) main chain was prepared by metathesis polymerization with transition metal catalysts. It was found that the $MoCl_5$-based catalyst systems were very effective for the polymerization of presently investigated monomers. Structure of the product was confirmed by spectral data. Polymerization of dipropargyl derivatives give to a conjugated polyene that contains both five-and six-membered ring incorporated into the polyene backbone. Resulting polymers with electron donating mesogenic group exhibited good solubility in common organic solvents and could be easily cast on glass plates to give black shiny thin films. However, polymers containing mesogenic groups with hetero atoms were partially soluble in common organic solvents. Copolymerization of diethyl dipropargyl malonate with presently monomers was attempted by various transition metal catalysts. The solubility of the resulting copolymers was increased as the feed ratio of DEDPM was increased. The number average molecular weight(Mn) values of the polymers were in the range of $0.49\sim18\times10^4$ relative to polystyrene standards by GPC. Thermal behavior, morphology, and electrical conductivity were investigated by using optical polarized microscopy, X-ray diffraction analysis, and LCR meter. Room temperature conductivities of the undoped and $I_2$-doped polymers were found to be about $10^{-12}$ S/cm and $10^{-4}\sim10^{-2}$ S/cm, respectively. Both monomers and polymers displayed enantiotropic liquid crystallinity showing the reversible phase transitions.

여러 가지 mesogenic side groups을 갖는 디프로파길 유도체들의 모노머를 합성하였으며 전이금속촉매를 사용하여 중합을 수행하였다. M-1을 $MoCl_5$와 $WCl_6$ 그리고 조촉매로서 $(n-Bu)_4Sn$과 $EtAlCl_2$을 여러 가지 중합조건에서 중합시킨 결과 $MoCl_5$계가 $WCl_6$보다 촉매효과가 뛰어났으며 조촉매로 $(n-Bu)_4Sn$을 사용한 경우가 가장 좋은 중합결과를 보여주었다. 각 M-1과 P-1은 양쪽성 스메틱 상전이를 나타내었다. M-2 역시 M-1과 비슷한 중합결과를 나타내고 있으며 $MoCl_5$촉매에서는 $(n-Bu)_4Sn$ 조촉매가 가장 효과적이었지만 $WCl_6$ 촉매에서는 $EtAlCl_2$가 좋은 조촉매 효과를 나타내었다. Mesogenic side group을 2개 가지고 있을 때 mesogenic side group을 1개 가지고 있는 경우보다도 상전이 온도가 높을 뿐만 아니라 액정영역의 범위도 넓다. M-2의 경우 스메틱상을 가지며 P-2의 경우 X-선회절 사진으로부터 discrete sharp inner ring이 나타나므로 매우 잘 배향된 스메틱상을 가지고 있음을 알 수 있다. M-3의 경우 $MoCl_5$ 단독 촉매와 $MoCl_5-(n-Bu)_4Sn$ 촉매계의 경우 중합수율이 정량적이었다. 편광현미경으로부터 M-3의 경우에는 네마틱상a} }비슷한 스메틱 C상을 가지고 있으며 P-3의 경우에는 덜 형성된 스메틱상을 보여주고 있다. 전자 받게 치환기를 가진 mesogenic group 인 M-4의 경우 $MoCl_5$ 단독 촉매가 $MoCl_5$-조촉매를 사용한 경우보다 중합이 효율적이었으며 M-4의 경우에는 네마틱상을 가지고 P-4의 경우에는 X-선회절사진에서 discrete sharp inner ring이 형성되지 않는 것으로부터 네마틱상을 가지고 있음을 알 수 있다. M-5의 중합결과 다른 모노머들에 비해서 중합수율이 낮은데 그 이유는 mesogenic group의 hetero atom(azo unit)이 촉매활성을 방해하기 때문인 것으로 추측하고 있다. 고분자의 물성이 우수한 모노머인 DEDPM과 M-3, M-5를 각각 공중합 시켰을 경우 M-5 의 공중합 수율이 M-3보다도 감소하는데 그 이유는 역시 M-5의 단일 중합체의 수율이 감소하는 것과 일치하고 있다. 단일 중합체인 P-1, P-2, 그리고 P-3는 여러 가지 유기용매에 용해성 이 좋지만 P-4, P-5의 경우에는 부분적으로 용해되었는데 공중합체의 경우에는 단일 중합체에서 부분적으로 용해되었던 것이 공중합시킨 결과 여러가지 유기용매에 완전히 녹는 중합체를 얻을 수 있었다. 메타세시스 공중합에 의하여 얻어진 중합체의 경우 비록 액정모노머 DEDPM 보다 반응성이 좋지만 반응성의 차이가 크지 않으므로 random 중합체인 것으로 추측하고 있다. 이들 중합체의 전기전도도는 도핑하지 않았을 경우 $10^{-4}$S/cm로 절연체에 가깝지만 전자수용체로 도핑 하였을 경우 전기전도도가 $10^{-3} \sim 10^{-1}$ S/cm로 증가하였다.

서지기타정보

서지기타정보
청구기호 {DCH 93003
형태사항 xii, 152 p. : 삽도 ; 26 cm
언어 영어
일반주기 저자명의 한글표기 : 진성호
지도교수의 영문표기 : Sam-Kwon Choi
지도교수의 한글표기 : 최삼권
학위논문 학위논문(박사) - 한국과학기술원 : 화학과,
서지주기 Reference : p. 137-145
주제 Polymerization.
Polymer liquid crystals.
고분자 액정. --과학기술용어시소러스
중합. --과학기술용어시소러스
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