In this thesis, a new synthetic pathway to form cross-linked ionic polymers (CIPs) in vapor phase via initiated chemical vapor deposition (iCVD) is proposed. In spite of its huge research interest, ionic polymers could not have been synthesized in vapor phase, because the monomers for the synthesis of ionic polymers contain non-volatile ionic salts, preventing the monomers from vaporization. Moreover, most of ionic polymers are highly soluble in polar solvents due to the polar, ionic functionalities in the polymer chain. In order to improve the chemical stability of the ionic polymers, it is desirable to cross-link the ionic polymer without decreasing the amount of ionic functionalities in the polymer. However, it is not an easy task to form a uniform, conformal CIP thin film especially on non-flat, highly tortuous surfaces, because the cross-linking significantly limits the polymer chain mobility and thus, the processability of the polymer. In this research, the Menshutkin reactivity for cross-linking of polymers in vapor phase is investigated, and it is applied to oil/water separation membrane, silver nanowire (AgNWs) embedding matrix, and nano-adhesive depending on their reactivity.
본 학위 논문에서는 기상 중합 방법을 활용한 가교된 이온성 고분자를 합성 할 수 있는 새로운 방법이 제시되었다. 그동안 이온성 고분자는 이온성 단량체의 휘발되지 않는 특성으로 인해 기상에서 제조가 될 수 없었다. 또한 액상에서 제조되는 이온성 고분자는 대부분의 극성 용매에 잘 용해되며, 기계적인 안정성이 낮아 가교된 형태에 대한 연구가 필요하다. 하지만, 가교된 형태의 이온성 고분자는 용해도가 매우 낮기 때문에 가공성이 용의하지 않는 단점을 가져, 매우 얇고 균일한 형태의 이온성 고분자 박막을 형성하기 어려운 문제가 있다. 본 연구에서는 기상에서 이온성 고분자를 합성하기 위한 방법을 제시 하고자 하며, 기상에서 모노머의 작용기에 따른 가교 반응성을 조사하고 그 반응성에 따라 다양한 용도를 제시하고자 한다. 특히 물/기름 분리막 및 실버 나노와이어를 임베딩 할 수 있는 기재, 그리고 나노 접착제로 적용해보고, 그 특성 및 적용 가능성을 확인해보고자 한다.
