For several decades, block copolymer with broad molecular weight distribution (MWD) has been interested due to its influence on processability and block copolymer self-assembly such as phase behavior and microdomain periodicity. However, new controlled synthetic methods for diblock copolymers and the properties of polydisperse diblock copolymers are still required to control the dispersities and composition of a distribution. In this thesis, we report the synthesis and characterization of poly(styrene)-b-poly(methyl methacrylate) (PS-b-PMMA) diblock copolymers where dispersity in both blocks are varied systematically. The PS and PMMA homopolymers are synthesized via controlled free radical polymerization, and their block dispersities are varied by manipulating either initiator feed rate or chain transfer agent addition rate. The desired diblock copolymers are then obtained by coupling the azido-end functionalized PS and alkyne-end functionalized PMMA homopolymers of desired dispersity via click reaction. For the domain spacing and morphology characterization, the synthesized PS-b-PMMA diblock copolymers are analyzed by SAXS and AFM.
지난 수 십년 동안, 다분산 블록 공중합체의 가공성 향상과 자기 조립 및 특성 변화에 미치는 영향에 대한 연구가 진행되어왔다. 하지만, 다분산 블록 공중합체에서 각 블락의 다분산성과 구성의 분포를 조절할 수 있는 명확한 합성 방법 및 다분산 블록 공중합체의 특성에 대한 연구는 여전히 필요한 시점이다. 본 학위 논문에서는 각 블록의 다분산성을 다양하게 조절한 폴리스티렌-b-폴리메틸메타아크릴레이트 (PS-b-PMMA)를 합성 및 특성화 분석을 하고자 하였다. PS 블록과 PMMA 블록을 각각 리빙 라디칼 중합을 하여 개시제와 Chain transfer agent의 주입 속도를 다르게 하여 분자량과 다분산성을 조절하였다. 원하는 다분산성을 가지는 블록 공중합체를 합성하기 위해, PS 블록과 PMMA 블록의 클릭 반응을 이용하였다. 아자이드-말단을 가지는 PS 블록과 알카인-말단을 가지는 PMMA 블록의 커플링 반응을 통하여 원하는 각각의 다분산성을 가지는 블록 공중합체를 합성하였다. 또한, 도메인 주기와 모폴로지 특성화 분석을 위해 소각 X선 산란과 원자력간현미경을 이용하였다.
