인몰드 코팅 시스템에 적용할 수 있는 열경화성 폴리우레탄에 대한 최적화 연구를 진행하였다. 폴리에스터 폴리올인 XP 2488과 폴리카보네이트 디올인 C 1100을 폴리올로 trimer type hexamethylene diisocyanate인 Desmodur N 3600을 경화제로 사용하여 제조하였다. 제조된 폴리우레탄의 인장물성은 XP 2488의 함량이 증가될수록 인장강도 및 파단신율 값이 증가하였다. 유리전이온도와 Shore D hardness도 XP 2488 함량이 증가될수록 증가되었으며, XP 2488만으로 제조된 폴리우레탄이 가장 높은 유리전이온도와 hardness를 나타내었다. 부착특성은 C 1100 함량25 wt% 이상인 경우 Class 0으로 가장 양호한 결과를 나타내었고, 내열 및 내광성능은 C 1100의 함량이 증가될수록 우수한 결과를 보였다. 그리고, XP 2488과 C 1100을 25 wt%/75 wt% 조성의 비율로 혼합하여 제조된 도막은 스크래치가 가해진 후 즉시 복원되어 자가복원특성이 우수함을 알 수 있었다.

인몰드 코팅 시스템에 적용할 수 있는 열경화성 폴리우레탄에 대한 최적화 연구를 진행하였다. 폴리에스터 폴리올인 XP 2488과 폴리카보네이트 디올인 C 1100을 폴리올로 trimer type hexamethylene diisocyanate인 Desmodur N 3600을 경화제로 사용하여 제조하였다. 제조된 폴리우레탄의 인장물성은 XP 2488의 함량이 증가될수록 인장강도 및 파단신율 값이 증가하였다. 유리전이온도와 Shore D hardness도 XP 2488 함량이 증가될수록 증가되었으며, XP 2488만으로 제조된 폴리우레탄이 가장 높은 유리전이온도와 hardness를 나타내었다. 부착특성은 C 1100 함량25 wt% 이상인 경우 Class 0으로 가장 양호한 결과를 나타내었고, 내열 및 내광성능은 C 1100의 함량이 증가될수록 우수한 결과를 보였다. 그리고, XP 2488과 C 1100을 25 wt%/75 wt% 조성의 비율로 혼합하여 제조된 도막은 스크래치가 가해진 후 즉시 복원되어 자가복원특성이 우수함을 알 수 있었다.

). poly(BAMO-carboxylate) 화합물은 충격 감도에서 PBAMO(14 J)보다 더 높은 값(38–50 J)을 가진다. 이는 감도 때문에 취급이 어려우면서도 고에너지 고분자 결합제를 개선하기 위한 유용한 연구이다. 따라서 poly(BAMO-carboxylate)는 고에너지 고분자 결합제를 설계하기 위한 프리폴리머로서 좋은 후보가 될 수 있다.

자동차 플라스틱 부품에 적용할 수 있는 자가복원 폴리우레탄 수지에 대한 물성 최적화 연구를 진행하였다. 자가복원도료 설계를 위하여, hydroxyl value(%) 값과 수평균 분자량에 따른 폴리 에스터 및 폴리카보네이트 수지를 선정하였으며, 각 수지의 혼합비율별 폴리우레탄 수지를 각각 합성하였다. 중량 혼합비율로 합성된 폴리우레탄 수지에 대한 구조 분석 및 열적, 기계적, 물리적 특성을 비교 분석하였으며, 도막의 신뢰성 및 시간에 따른 자가복원 능력을 확인하여 최적의 폴리에스터 와 폴리카보네이트 수지 함량을 도출하였다. 나노 인덴테이션을 통한 기계적 특성을 측정한 결과 폴리에스터 수지 함량이 높아질수록 동일한 압입 하중에서의 깊이가 깊어졌으며, 이는 폴리에스터 수지의 함량이 높아질수록 소프트하면서 탄성이 높은 도막을 형성하고 있다는 것을 확인할 수 있었다. 이 결과는 초기 스크래치 발생 이후 도막 표면의 수직높이에 대한 자가 복원력이 폴리에스터 수지 함량이 6:4 이상으로 합성된 우레탄 수지의 경우 24시간 이내 10 마이크로미터 이하로 회복되는 결과를 통해 검증할 수 있었다.

에폭시드(azide) 중합체 기반 글리시딜 아지드 중합체(GAP)와 카복실화 GA 공중합체[ (GAP-ETPE 및 poly(GA-carboxylate)-ETPEs)]를 기반으로 한 에너지성 열가소성 엘라스토머(ETPE)를 이소포론 디이소시아네이트(IPDI), 디부틸주석 디라우레이트(DBTDL), 1,4-부탄디올(1,4-BD) 및 GAP와 poly(GA-carboxylate) 같은 소프트 세그먼트 올리고머를 사용하여 합성하였다. 합성된 GAP-ETPE 및 poly(GA-carboxylate)-ETPEs는 푸리에 변환 적외선(FT-IR), 겔 투과 크로마토그래피(GPC), 열중량분석(TGA), 시차주사열량계(DSC), 만능시험기(UTM), 열량계(calorimetry) 및 마찰과 충격에 대한 감도(sensitivity)를 통해 특성화하였다. DSC 및 TGA 결과는 GAP에 카복실레이트 기를 도입하면 더 우수한 열적 특성을 갖게 되는 데 도움이 됨을 보여주었다. poly(GA-carboxylate)-ETPEs의 유리전이온도는 GAP-ETPE(-29 ℃)에 비해 -31 ℃에서 -33 ℃로 감소하였다. 또한 poly(GA0.8-octanoate0.2)-ETPE의 첫 번째 열적 분해 온도(242 ℃)는 GAP-ETPE(227 ℃)에 비해 증가하였다. 더 나아가 열량계 데이터로부터 poly(GA-carboxylate)-ETPEs는 GAP-ETPE(42,262 kJ/mol)에 비해 음의 생성 엔탈피(-6.94 및 -7.21 kJ/g)와 더 높은 연소열(46713 및 46587 kJ/mol)을 나타내었다. 전반적으로 poly(GA-carboxylate)-ETPEs는 GAP-ETPE에 비해 더 나은 에너지성, 기계적 및 열적 특성을 보이므로 고체 추진제에서 중합체 결합제(polymeric binder)로서 유망한 후보가 될 수 있다. 이러한 특성은 ETPE의 적용 및 가공에 유리하다.

우리는 3단계 공정을 통해 aniline로부터 다양한 카바졸을 합성하였으며, 전체 수율은 양호하였다(최대 48%). 이 공정은 N-아세틸화, 구리(0) 매개 Ullmann 동종결합, 그리고 산 매개 분자내 아민화로 구성된다. 이 방법은 기질에 대한 다양한 작용기 도입을 가능하게 한다. 또한 개발된 3단계 카바졸 합성 경로의 스케일업도 입증하였다.

N-설포닐포름아마이딘은 N-설포닐설폰아마이드에 p-톨루엔설폰일 클로라이드(TsCl)와 N,N-디치환 포름아마이드를 반응시켜 합성하였다. 본 반응에서 TsCl을 N,N-디치환 포름아마이드와 혼합하면 이미늄 염(빌스마이어 시약)이 생성될 것으로 기대하였다. 이 반응은 금속 촉매와 유해한 시약의 사용을 회피하며, 원하는 N-설포닐포름아마이딘을 60%에서 정량적 수율까지의 수율로 얻었다.

온화한 조건에서의 구리(I) 촉매.

콜로이드 계면활성제 촉매는 뛰어난 촉매 활성과 자기-반응성 회수 성능을 나타내는 Pickering 에멀전 미세반응기 생산을 위해 합성된다.