곁가지가 부착된 폴리아닐린의 합성과 물성

Abstract

본 연구에서는 polyaniline의 용해도 향상을 위한 목적으로 R₁, R₂체인을 부착한aniline 유도체를 합성하여 ortho-substituted polynaniline인 PANI-S₂ 와 PANI-S₃를 합성하였다. 분자량과 전도도의 향상을 위하여 자체 분산 중합 방법을 이용하였고, 곁가지 사슬로 인한 구조적인 문제를 줄이기 위하여 곁가지 사슬의 길이와 aniline유도체의 몰비를 조절하였다. 화학 구조분석, 열적성질, 결정화도는UV, IR, NMR, TGA, DSC, XRD, EA를 이용하여 분석하였다. 이렇게 얻어진 PANI-S₂ 와 PANI-S₃ 를 CSA로 도핑하여 전도도를 측정해본 결과 기존에 합성된 수분산 substituted polyaniline에 비해 상대적으로 높은 전기 전도도(~290S/cm)를 얻을 수 있었다. 또한, 2g/l 농도로 PANI-S₂ 와 PANI-S₃를 일반 유기용매와 물에 첨가하여 용해도를 비교하였고, 몰비가 커질수록 용해도가 향상하는 것을 확인하였다. 특히, 10mol%의 비율로 중합한 PANI-S₂ 와 PANI-S₃ ES는 물에 매우 균일한 크기(220nm)로 분산되어, 기존에 유독성 용매에만 용해시켜 가공할 수 밖에 없는 polyaniline의 단점을 보완할 수 있는 가능성을 보았다.