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논문 기본 정보
- 자료유형
- 학위논문
- 저자정보
- 지도교수
- 정인우.
- 발행연도
- 2018
- 저작권
- 경북대학교 논문은 저작권에 의해 보호받습니다.
이용수8
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본 학위 논문에서는 DBTDL과 Zr-chelate 촉매를 사용하여 촉매에 따른 자기치유 성능과 고분자의 물성을 비교하였다. DBTDL은 자기치유 성능이 발현되기 위해 가교 후에도 여분의 ?OH기와 아크릴의 ?COO?를 필요로 한다. 따라서, 이를 충족하는 GlyMA와 여분의 ?OH기를 가지고 있지 않은 HEMA를 사용하여 poly(GlyMA-ran-BA-ran-MMA) (G8)과 poly(HEMA-ran-BA-ran-MMA) (H8) 를 합성하였으며, 1H-NMR, ATR-FTIR, 그리고 SEC 분석을 통해 합성된 자기치유 고분자의 화학적 구조를 확인하였다. 가교된 고분자의 가교도는 Soxhlet 추출법을 이용하여 DBTDL이나 Zr-chelate 촉매를 사용하여도 비슷한 수준임을 확인하였으며, 촉매에 따른 가교 속도는 Brookfield 점도계를 사용하여 확인하였다. DBTDL의 경우 폴리우레탄의 대표적인 촉매로서 30분 안에 경화 반응이 일어나 점도가 크게 증가하지만, Zr-chelate의 경우 2시간이 지나도 우수한 흐름성을 확인하였다. 자기치유 성능은 단일 스크래치 시험과 UTM을 통해 확인하였다. DBTDL의 경우 Tg 이상의 온도인 55 °C과 75 °C에서 여분의 ?OH기와 ?COO?를 가지고 있는 G8-Sn 샘플만 자기치유가 되고 Tg 이하의 온도인 상온에서는 자기치유 되지 않는 것을 확인하였다. Zr-chelate의 경우 Zr 촉매의 transesterification 반응에 의하여 자기치유가 되므로 여분의 ?OH기에 관계없이 아크릴 기반의 자기치유 고분자인 G8-Zr과 H8-Zr 샘플 모두 자기치유가 되는 것을 확인하였다. ATR-FTIR과 1H-NMR 분석을 통해 Zr-chelate를 사용하였을 때 고분자 및 저분자에서 transesterification 반응에 의한 분광학적 변화를 확인하였다. 마지막으로 DMA와 UTM을 이용하여 75 °C의 높은 온도에서 Zr-chelate의 transesterification 반응과 그에 의해 만들어진 ?OH기와 Zr 촉매와의 킬레이션으로 가교된 고분자의 가교도가 증가하고, 55 °C의 온도에서는 고분자 내에 유동성이 조금 줄어들기 때문에 가교도 변화가 없음을 확인하였다.
목차
1. Introduction 12. Experimental 42.1. Materials 42.2. Synthesis of self-healing copolymers 42.3. Coating and preparation of self-healing copolymer films 72.4. Characterization of self-healing copolymers 92.5. Catalytic effects on mechanical property 113. Results and Discussion 133.1. Characterization of self-healing copolymers 133.2. Self-healing performances 203.3. Mechanism of self-healing copolymer with Zr catalyst 353.4. Hardness and modulus changes 404. Conclusion 495. References 51Korean Abstract 56
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