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Journal of the Korean Industrial and Engineering Chemistry, Vol.11, No.2, 170-175, April, 2000
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테트라아미노바이페닐과 카르도 분자를 이용한 공중합체 합성 연구
Studies on the Synthesis of Copolymer by Using Tetraaminobiphenyl and Cardo Molecule
김성헌†, 고장면, 김환기1, 정장훈2
  • 대전산업대학교 공업화학과, 대전 300-717
  • 1건국대학교 신소재과학부, 충북 380-701
  • 2명지대학교 화학과, 경기 449-728
Sang Hern Kim†, Jang Myoun Ko, Whan Gi Kim1, and Jang Hoon Chung2
  • Department of Chemical Technology, Taejon National University of Technology, Taejon 300-717, Korea
  • 1Department of Applied Chemistry, Konkuk University, Chungbuk 380-701, Korea
  • 2Department of Chemistry, Myongji University, Kyunggi 449-728, Korea
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초록
기존의 polybenzimidazole (PBI) 의 단점인 용해도를 개선하기 위해 tetraaminobiphenyl을 cardo 분자인 9,9-bis(4-aminophenyl)fluorene(BAF)와 isophthaloyl chloride와 저온 용액 착합 중합하여 공중합체 (II)을 얻었다. 이 공중합체의 성질을 비교하기 위하여 tetraaminobiphenyl과 isophthaloyl chloride를 저온 용액 축합 중합하여 PBI의 전구체 (III)를 합성하였고, BAF와 isophthaloyl chloride를 저온 용액 축합 중합하여 중합체 (I)를 합성하였다. BAF와 공중합체인 공중합체 전구체 (II)는 약간 개선된 용해도를 보였으며 PBI의 전구체인 III이 낮은 용해도를 보이는 것에 비하면 용해도는 개선되었다. 350℃에서 한시간 동안 열 경화를 시킨 후 20 wt%의 중량 감소 온도를 비교하면 열 안정성은 III ≥II > I 의 순서로 우수한 경향을 보인다. 전구체 상태의 PBI가 고리화 반응을 일으켜 경화된 III으로 되었을 때의 열 안정성과 BAF와 같은 cardo 분자를 이용하여 얻어진 공중합체 (III)를 만들었을 때의 열 안정성이 비슷함을 알 수 있었다.
A copolymer (II) was synthesized by low-temperature solution condensation to improve the solubility of conventional polybenzimidazole (PBI) with tetraaminobiphenyl, 9,9-Bis(4-aminophenyl)fluorene (BAF), and isophthaloyl chloride. To compare properties of (II) the precursor of PBI (III) was synthesized with tetraaminobiphenyl and isophthaloyl chloride and homopolymer (I) was synthesized with BAF and isophthaloyl chloride by low-temperature solution condensation. II showed somewhat enhanced solubility in comparison to III. In the case of 20 wt% loss after isothermal condition at 350℃ for 1 hour, thermal stability was increased in the order of III, II and I. Cured III which was obtained through the cyclization of precursor of PBI showed similar thermal stability compared with copolymer (II) which was obtained with BAF and tetraaminobiphenyl.
Keywords:cardo molecule;precursor of PBI;cyclization;9;9-bis(4-aminophenyl)fluorene
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