포리메틸페닐실란계 전도성 고분자의 합성과 구조 특성

양현수; 강필현; 김정수; 류해일; 김영호

Journal of the Korean Industrial and Engineering Chemistry, Vol.7, No.5, 954-962, October, 1996

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포리메틸페닐실란계 전도성 고분자의 합성과 구조 특성

Synthesis of Doped Polymethylphenylsilane Conductive Polymers and their Structure Characteristics

양현수, 강필현, 김정수, 류해일, 김영호

초록

측쇄가 메틸, 페닐 혹은 이들이 혼합된 구조인 4종의 폴리실란계 고분자를 합성하고, 이어서 이들에 요오드를 도핑하여 변형된 폴리실란/I₂ 고분자들을 얻었다. 그들의 구조적, 열적, 전기적 특성을 FT-IR, UV/VIS, TGA/DTG,DSC, 전기전도도 측정을 통하여 체계적으로 관찰하였다. FT-IR 스펙트럼들에 의하여 원하는 측쇄를 함유한 폴리실란계 고분자의 합성을 확인하였다. 열분석에 의하여 측쇄그룹이 메틸기에서 페닐기로 치환됨에 따라 열안정성이 증가함을 확인 하였다. UV/VIS 분석에서는 메틸기의 치환체에서 나타나는 350nm의 실리콘 결합의 σ-σ^* 전이는 페닐기가 치환되면서 장파장쪽으로 이동하였으며 이는 π 전자의 비편재화에 의한 띠간격의 감소가 발생함을 나타내었다. 요오드로 도핑된 고분자들은 도핑되지 않은 고분자들에 비하여 다단계의 열분해가 일어나며 잔기의 함량도 높았다. 전도도는 폴리실란 고분자에서는 10^-5 S/cm 범위의 값을 가지고 도핑 폴리실란에서 10^-4S/cm 범위의 값들을 나타내었다.

Four kind of polysilanes which had side chains of methyl, phenyl, and mixed structures, were synthesized and modified by doping with iodine. The structural, thermal, and electric characteristics of obtained polymers were systematically observed with iodine, The structural, thermal, and electric characteristics of obtained polymers were systematically observed with FT-IR, UV/VIS, TGA/DTG, DSC, and measurement of electric conductivity. From FT-IR spectra, it was confirmed that the synthesized polysilanes had side chains of methy, phenyl, and mixed structures. The thermal stabilities of the polymers were found to increase with phenyl substituents. The polysilanes with phenyl side groups showed σ-σ(*) transition absorption at wavelengths longer than 350 nm. The bathochromic shift of polysilanes with phenyl substituents relates probably to the narrowed band gap caused by delocalization of π-electron. The polymers doped with iodine showed multi-step pyrolsis behavior and higher residue compared with that of the undoped polymers. The electric conductivities of the undoped and doped polysilanes were 10(-5) S/cm and 10(-4) S/cm, respectively.

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