KR100666133B1 - 티자형의 올리고싸이오펜-폴리에틸렌글라이콜 그래프트공중합체 - Google Patents

티자형의 올리고싸이오펜-폴리에틸렌글라이콜 그래프트공중합체 Download PDF

Info

Publication number
KR100666133B1
KR100666133B1 KR1020050086772A KR20050086772A KR100666133B1 KR 100666133 B1 KR100666133 B1 KR 100666133B1 KR 1020050086772 A KR1020050086772 A KR 1020050086772A KR 20050086772 A KR20050086772 A KR 20050086772A KR 100666133 B1 KR100666133 B1 KR 100666133B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
polyethylene glycol
peg
oligothiophene
graft copolymer
present
Prior art date
Application number
KR1020050086772A
Other languages
English (en)
Inventor
조원호
김건형
이제욱
Original Assignee
재단법인서울대학교산학협력재단
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 재단법인서울대학교산학협력재단 filed Critical 재단법인서울대학교산학협력재단
Priority to KR1020050086772A priority Critical patent/KR100666133B1/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR100666133B1 publication Critical patent/KR100666133B1/ko

Links

Images

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08G—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
    • C08G75/00—Macromolecular compounds obtained by reactions forming a linkage containing sulfur with or without nitrogen, oxygen, or carbon in the main chain of the macromolecule
    • C08G75/02—Polythioethers
    • C08G75/06—Polythioethers from cyclic thioethers
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B82—NANOTECHNOLOGY
    • B82B—NANOSTRUCTURES FORMED BY MANIPULATION OF INDIVIDUAL ATOMS, MOLECULES, OR LIMITED COLLECTIONS OF ATOMS OR MOLECULES AS DISCRETE UNITS; MANUFACTURE OR TREATMENT THEREOF
    • B82B3/00—Manufacture or treatment of nanostructures by manipulation of individual atoms or molecules, or limited collections of atoms or molecules as discrete units
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08G—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
    • C08G61/00—Macromolecular compounds obtained by reactions forming a carbon-to-carbon link in the main chain of the macromolecule
    • C08G61/12—Macromolecular compounds containing atoms other than carbon in the main chain of the macromolecule
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B82—NANOTECHNOLOGY
    • B82Y—SPECIFIC USES OR APPLICATIONS OF NANOSTRUCTURES; MEASUREMENT OR ANALYSIS OF NANOSTRUCTURES; MANUFACTURE OR TREATMENT OF NANOSTRUCTURES
    • B82Y30/00—Nanotechnology for materials or surface science, e.g. nanocomposites

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Polymers & Plastics (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
  • Nanotechnology (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Polyoxymethylene Polymers And Polymers With Carbon-To-Carbon Bonds (AREA)

Abstract

본 발명은 수개의 싸이오펜 단량체를 폴리에틸렌글라이콜(PEG)에 T자 형태로 결합시킨 하기 구조식으로 표시되는 양친성 T자 형태의 올리고싸이오펜-폴리에틸렌글라이콜 그래프트 공중합체 및 그의 제조방법에 관한 것이다. 본 발명의 T자 형태의 싸이오펜-폴리에틸렌글라이콜 그래프트 공중합체는 주쇄의 싸이오펜이 카본나노튜브(CNT)에 강하게 결합될 수 있는 장점을 가지고 있다. 또한 주쇄가 수용성 폴리에틸렌글라이콜을 가지로 달고 있으므로, 카본나노튜브를 물에서 분산시킬 수 있다는 장점을 가지고 있다. 본 발명에 의해서 제조된 T자 형태의 싸이오펜-폴리에틸렌글라이콜 그래프트 공중합체는 카본나노튜브를 물에서 분산시킴으로써 평면표시소자, 고집적 메모리소자, 전기화학적 에너지저장 시스템인 이차전지 및 초고용량 커패시터(super capacitor), 수소저장 소재, 전기화학 센서, 고강도/초경량 복합재료, 정전기 제거 복합재료, 전자파 차폐(EMI/RFI shielding) 소재 등에 유용하다.
[구조식]
Figure 112005051956421-pat00001
올리고싸이오펜, 폴리에틸렌글라이콜, 카본나노튜브, 양친성, 수용성, 분산, 그래프트, 공중합체

Description

티자형의 올리고싸이오펜-폴리에틸렌글라이콜 그래프트 공중합체{T-shaped Oligothiophene-g-PEG Copolymer}
도 1은 올리고싸이오펜그래프트폴리에틸렌글라이콜의 합성 도식도이다.
본 발명은 T자 형태의 올리고싸이오펜-폴리에틸렌글라이콜 그래프트 공중합체 및 그의 제조방법에 관한 것이다. 더욱 구체적으로, 본 발명은 싸이오펜 모노머와 분자량 2000의 폴리에틸렌글라이콜을 결합시키고, 여기에 싸이오펜을 수개 연결한 T자 형태의 올리고싸이오펜-폴리에틸렌글라이콜 그래프트 공중합체(T-shaped Oligothiophene-g-PEG Copolymer) 및 그의 제조 방법에 관한 것이다.
구체적인 예로, 싸이오펜아세트산(3-thiopheneacetic acid)과 브로모썩신이미드(N-bromosuccinimide, NBS)를 반응시켜 다이브로모싸이오펜산(2Br-1TN)을 제조한 후, 이를 분자량 2000의 폴리에틸렌글라이콜(PEG)과 반응시켜 다이브로모싸이오펜산(2Br-1TN)과 폴리에틸렌글라이콜(PEG)의 결합체(2Br-1TN-PEG)를 제조한 후 트 라이부틸스테닐싸이오펜과 반응시켜, 3개의 싸이오펜(3TN)과 폴리에틸렌글라이콜(PEG)의 결합체(3TN-PEG)를 제조한다. 여기에 다시 브로모썩신이미드(NBS)와 트라이부틸스테닐싸이오펜(2-(tributylstannyl)- thiophene)을 차례로 반응시켜, T자 형태의 올리고싸이오펜-폴리에틸렌글라이콜 그래프트 공중합체(T-shaped Oligothiophene-g-PEG Copolymer) 및 그의 제조 방법에 관한 것이다.
T자 형태의 올리고싸이오펜-폴리에틸렌글라이콜 그래프트 공중합체(T-shaped Oligothiophene-g-PEG Copolymer)를 이용하여 분산시키려고 하는 카본나노튜브(CNT)는 1991년 발견된 이후부터 현재까지 가장 집중적으로 연구되고 있는 신물질중 하나이다.
카본나노튜브는 독특한 열적, 광학적 성질을 가지고 있을 뿐 아니라 기계적 성질이 매우 우수하고 전기 전도도가 매우 높은 특징을 가지고 있다. 따라서 카본나노 튜브는 평면표시소자, 고집적 메모리소자, 전기화학적 에너지저장 시스템인 이차전지 및 초고용량 커패시터(super capacitor), 수소저장 소재, 전기화학 센서, 고강도/초경량 복합재료, 정전기 제거 복합재료, 전자파 차폐(EMI/RFI shielding) 소재 등에 그 응용이 가능하다. 이러한 응용에 사용되기 위해서는 카본나노튜브가 용매나 고분자 매트릭스 안에서 잘 분산되어 있어야 한다. 그러나 카본나노튜브는 튜브의 외벽에 다른 물질과 반응할 작용기가 없고, 자체의 분자 간 인력(van der Waals attraction) 때문에 쉽게 응집되어 잘 분산되지 않는 문제점을 가지고 있다.
카본나노튜브의 분산 문제를 해결하기 위해서 나노튜브를 질산과 황산처리를 하여 외벽에 카르복시산기를 도입하고 여기에 폴리에틸렌글라이콜 또는 폴리비닐알 콜(PVA) 같은 수용성 고분자를 직접 결합시키는 연구가 있다(K. A. Shiral Fernando, Yi Lin, and Ya-Ping Sun, Langmuir 2004, 20, 4777). 그러나 외벽에 직접 작용기를 도입하는 것은 나노튜브에 결함으로 작용하여 그 물성을 떨어뜨린다는 문제점을 가지고 있다.
이러한 문제를 해결하기 위하여 카본나노튜브를 소듐도데실설페이트(sodiumdodecyl sulfate, SDS), 소듐도데실벤젠설포네이트(sodium dodecylbenzene sulfonate, NADDBS) 같은 고분자 계면활성제로 분산시킨 연구가 있다(M. F. Islam, E. Rojas, D. M. Bergey, A. T. Johnson, and A. G. Yodh, Nano Letters 2003, 3, 269).
또한, 카본나노튜브를 용매에 분산시키기 위해서 파이렌을 포함하는 고분자를 합성하여 나노튜브의 외벽을 감싸는 연구(polymer wrapping)가 있다. 파이렌을 포함하는 고분자와 폴리메틸메타아크릴레이트 (poly(methyl mehtacrylate), PMMA)를 공중합 시키면 파이렌이 나노튜브의 외벽에 강하게 흡착되고, 폴리메틸메타아크릴레이트가 다양한 유기용매에 용해됨으로써 카본나노튜브를 분산시키는 것이다(Lou, X.; Daussin, R.; Cuenot, S.; Duwez, A. S.; Pagnoulle, C.; Detrembleur, C.; Bailly, C.; Jerome, R. Chem . Mater. 2004, 16, 4005)
이렇듯 카본나노튜브를 분산시키기 위해서 많은 연구들이 진행되고 있으나, 고분자 계면활성제를 사용할 경우 일시적인 나노튜브의 분산은 가능하지만 그 지속성에 문제가 있고, 고분자를 이용하여 나노튜브 주위를 감싸는 것은 그러한 고분자의 구조가 복잡하고 합성이 어려워 상용화를 위한 대량생산은 어렵다는 문제점을 가지고 있다.
따라서 본 발명의 목적은 T자 형태의 올리고싸이오펜-폴리에틸렌글라이콜 그래프트 공중합체를 제공하는 것이다.
본 발명에 따라 제조된 T자 형태의 올리고싸이오펜-폴리에틸렌글라이콜 그래프트 공중합체는 하기 구조식 (1)로 나타내어질 수 있다.
[구조식 1]
Figure 112005051956421-pat00002
본 발명은 물에서 양친성을 가지는 T자 형태의 올리고싸이오펜-폴리에틸렌글라이콜 그래프트 공중합체를 제공하여, 공중합체 중 올리고싸이오펜 부분이 친유성을 가지고 물에서 카본나노튜브에 강하게 흡착될 수 있도록 한다.
또한 본 발명은 공중합체 중 올리고싸이오펜 부분이 자체 전도성을 가지고 있는 T자 형태의 올리고싸이오펜-폴리에틸렌글라이콜 그래프트 공중합체를 제공하여, 전도성이 향상된 카본나노튜브를 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명의 적절한 실시형태에 따르면, 올리고싸이오펜 주쇄에 폴리에틸렌글라이콜을 T자 형태로 결합시켜 하기 화학구조식 (2)로 나타내는 T자형 올리고싸이오펜-폴리에틸렌글라이콜 그래프트 공중합체가 제공될 수 있다.
[구조식 2]
Figure 112005051956421-pat00003
[상기 식에서 X는 20 내지 1000, Y는 0 내지 10이다.]
본 발명의 다른 적절한 실시 형태에 따르면, 올리고싸이오펜 주쇄가 3개 내지 23개인 T자형 올리고싸이오펜-폴리에틸렌글라이콜 그래프트 공중합체가 제공될 수 있다. 물론, 주쇄의 개수가 23개 이상인 것도 제조될 수 있지만, 용해도가 저하되어 사용하기에 바람직하지 않다.
본 발명의 또 다른 적절한 실시형태에 따르면, 폴리에틸렌글라이콜의 분자량이 2000인 T자형 올리고싸이오펜-폴리에틸렌글라이콜 그래프트 공중합체가 제공될 수 있다.
본 발명의 또 다른 적절한 실시형태에 따르면, 싸이오펜아세트산(3-thiopheneacetic acid)과 브로모썩신이미드(N-bromosuccinimide, NBS)를 반응시켜 다이브로모싸이오펜산(2Br-1TN)을 제조하는 단계; 다이브로모싸이오펜산(2Br-1TN)에 폴리에틸렌글라이콜(PEG)을 반응시켜 다이브로모싸이오펜산과 폴리에틸렌글라이콜 결합체(2Br-1TN-PEG)를 제조하는 단계; 및 상기 다이브로모싸이오펜산과 폴리에틸렌글라이콜 결합체(2Br-1TN-PEG)에 트라이부틸스테닐싸이오펜(2-(tributylstannyl)- thiophene)을 첨가하는 단계를 포함하는 T자형 올리고싸이오펜-폴리에틸렌글라이콜 그래프트 공중합체의 제조방법이 제공될 수 있다.
본 발명의 또 다른 적절한 실시형태에 따르면, 브로모썩신이미드(NBS)와 트라이부틸스테닐싸이오펜(2-(tributylstannyl)- thiophene)을 제조된 공중합체의 싸이오펜의 개수가 3 내지 23개가 되도록 반복 첨가하는 단계를 더 포함하는 T자형 올리고싸이오펜-폴리에틸렌글라이콜 그래프트 공중합체의 제조방법이 제공될 수 있다.
본 발명의 또 다른 적절한 실시형태에 따르면, T자형 올리고싸이오펜-폴리에틸렌글라이콜 그래프트 공중합체의 제조방법에 있어서, 올리고싸이오펜과 폴리에틸렌글라이콜은 에스테르 반응을 통하여 결합된다.
본 발명의 또 다른 적절한 실시형태에 따르면, 트라이부틸스테닐싸이오펜(2-(tributylstannyl)-thiophene)과의 반응은 디클로로비스(트리페닐포스핀)팔라듐 (II)(Pd(PPh3)2Cl2)을 촉매로 하여 스틸레 커플링 반응을 이용하여 T자형 올리고싸이오펜-폴리에틸렌글라이콜 그래프트 공중합체를 제조할 수 있다.
본 발명의 또 다른 적절한 실시형태에 따르면, 본 발명에 따라 제조된 T자형 올리고싸이오펜-폴리에틸렌글라이콜 그래프트 공중합체가 흡착된 카본나노튜브를 제공할 수 있다.
아래에서 본 발명은 첨부된 도면을 참조하여 제한되지 않는 실시 예에 의하여 상세하게 설명한다.
본 발명은 올리고싸이오펜과 폴리에틸렌글라이콜을 에스테르 반응을 통하여 결합시켜 하기 구조식 (2)의 공중합체를 제조한다.
[구조식 2]
Figure 112005051956421-pat00004
[상기 식에서 X는 20 내지 1000, Y는 0 내지 10이다.]
이하에서 본 발명에 따른 T자형 올리고싸이오펜-폴리에틸렌글라이콜 그래프트 공중합체의 제조과정을 상세히 설명한다.
[1] 3TN-PEG의 제조 예
본 발명에 따르면 하기 반응식 1에서 나타낸 바와 같이 싸이오펜아세트산(3-thiopheneacetic acid)과 브로모썩신이미드(N-bromosuccinimide, NBS)를 반응시켜서 다이브로모싸이오펜산(2Br-1TN)을 제조한다.
그리고 하기 반응식 2에서 나타낸 바와 같이 다이브로모싸이오펜산(2Br-1TN)을 분자량 2000의 폴리에틸렌글라이콜(PEG)과 반응시켜 다이브로모싸이오펜산(2Br-1TN)과 폴리에틸렌글라이콜(PEG)의 결합체(2Br-1TN-PEG)를 제조한다.
본 발명에서 사용되는 폴리에틸렌글라이콜(PEG)의 분자량은 특별히 제한되지 않지만, 분자량이 1000 미만이면 폴리에틸렌글라이콜이 액체상태이어서 취급이 용이하지 않아 적절하지 않다. 또, 분자량이 너무 커져도 싸이오펜과의 공중합체의 합성이 어려워질 수 있다. 더 나아가 전체 공중합체 중 카본나노튜브와 흡착하는 부분인 싸이오펜 부분의 비중이 너무 낮아지게 되어 흡착력 면에서도 바람직하지 않다.
그 후, 하기 반응식 3에서와 같이 다이브로모싸이오펜산(2Br-1TN)과 폴리에틸렌글라이콜(PEG)의 결합체(2Br-1TN-PEG)를 트라이부틸스테닐싸이오펜과 반응시켜서 상기 구조식 (2)로 나타내어지는 3개의 싸이오펜(3TN)과 폴리에틸렌글라이콜(PEG)의 결합체(3TN-PEG)를 제조할 수 있다.
[반응식 1]
Figure 112005051956421-pat00005
[반응식 2]
Figure 112005051956421-pat00006
[반응식 3]
Figure 112005051956421-pat00007
[2] 5TN-PEG의 제조 예
본 발명에 따르면 하기 반응식 4에서 나타낸 바와 같이 3TN-PEG와 브로모썩신이미드(N-bromosuccinimide, NBS)를 반응시켜 다이브로모-3싸이오펜(2Br-3TN)과 폴리에틸렌글라이콜(PEG)의 결합체(2Br-3TN-PEG)를 제조한다.
그 후, 하기 반응식 5에서 나타낸 바와 같이 다이브로모-3싸이오펜(2Br-3TN)과 폴리에틸렌글라이콜(PEG)의 결합체(2Br-3TN-PEG)를 트라이부틸스테닐싸이오펜과 반응시켜서 5개의 싸이오펜(3TN)과 폴리에틸렌글라이콜(PEG)의 결합체(5TN-PEG)를 제조할 수 있다.
[반응식 4]
Figure 112005051956421-pat00008
[반응식 5]
Figure 112005051956421-pat00009
상기한 본 발명의 실시 과정 전체를 도 1에 화학식으로 나타내었다.
이하에서 실시 예를 들어 본 발명을 좀 더 구체적으로 설명하지만 이들은 본 발명의 구체적인 예시일 뿐 본 발명을 한정하는 것은 아니다.
1) 본 발명의 다이브로모싸이오펜산(2Br-1TN)의 제조방법
싸이오펜아세트산(3-thiopheneacetic acid)과 브로모썩신이미드(NBS)를 다이메틸폼아마이드(N,N-dimethylformamide, DMF)를 용매로 사용하여 12시간 이상 반응시킨 후, 에틸알콜(ethanol)에서 재결정방법에 의해 2Br-1TN을 얻었다. 수율은 약 60 % 이었다.
2) 본 발명의 2Br-1TN-PEG의 제조방법
상기 2Br-1TN과 분자량 2000의 폴리에틸렌글라이콜(PEG)을 다이사이크로헥실카보다이이미드(dicyclohexylcarbodiimide, DCC), 다이메틸아미노피리딘(4-dimethyl amino pyridine, DMAP)을 이용하여 에스테르화 반응으로 제조하였다. 다이메틸클로라이드를 용매로 사용하여 48시간 이상 반응시킨 후, 다이에틸에테르(diethylether)에서 침전을 잡아서, 진공 건조시켰다.
3) 본 발명의 3TN-PEG의 제조방법
상기 2Br-1TN-PEG와 트라이부틸스테닐싸이오펜(2-(tributylstannyl)- thiophene)을 Pd(PPh3)2Cl2을 촉매로 이용하여 스틸레 커플링 반응으로 3TN-PEG를 제조하였다. 다이메틸폼아마이드(N,N-dimethylformamide, DMF)를 용매로 사용하여 48시간 이상 반응시킨 후, 다이에틸에테르(diethylether)에서 침전을 잡아, 진공 건조시켰다.
4) 본 발명의 2Br-3TN-PEG의 제조방법
상기 3TN-PEG와 브로모썩신이미드(NBS)를 다이메틸폼아마이드(N,N-dimethylformamide, DMF)를 용매로 사용하여 12시간 이상 반응시켜 2Br-3TN-PEG를 제조하였다. 그 후, 다이에틸에테르(diethylether)에서 침전을 잡아, 진공 건조시켰다.
5) 본 발명의 5TN-PEG의 제조방법
상기 2Br-3TN-PEG와 트라이부틸스테닐싸이오펜(2-(tributylstannyl)- thiophene)을 Pd(PPh3)2Cl2을 촉매로 사용하여 스틸레 커플링 반응을 시켜서 5TN-PEG를 제조하였다. 다이메틸폼아마이드(N,N-dimethylformamide, DMF)를 용매로 사용하여 48시간 이상 반응시킨 후, 다이에틸에테르(diethylether)에서 침전을 잡아, 진공 건조시켰다.
실시 예
실시 예1
T자 형태의 올리고싸이오펜-폴리에틸렌글라이콜 그래프트 공중합체(T-shped Oligothiophene-g-PEG Copolymer)의 합성
2Br-1TN과 분자량 2000의 PEG를 다이사이클로헥실카보다이이미드(dicyclohexylcarbodiimide, DCC)와 다이메틸아미노피리딘(4-dimethyl amino pyridine, DMAP)을 이용하여 에스테르화 반응으로 다이브로모싸이오펜산(2Br-1TN)과 폴리에틸렌글라이콜(PEG)의 결합체(2Br-1TN-PEG)를 제조하였다. 다이메틸클로라이드를 용매로 사용하여 48시간 이상 반응시킨 후, 다이에틸에테르(diethylether)에서 침전을 잡아, 진공 건조시켰다.
실시예2
그래프트 공중합체 합성 (싸이오펜 부분의 길이 변화)
5TN-PEG와 브로모썩신이미드(NBS)를 다이메틸폼아마이드(N,N-dimethyl formamide, DMF)를 용매로 사용하여 12시간 이상 반응시켰다. 그 후, 다이에틸에테르(diethylether)에서 침전을 잡아 진공 건조시켰다. 그리고 트라이부틸스테닐싸이오펜(2-(tributylstannyl)- thiophene)을 첨가하고 Pd(PPh3)2Cl2을 촉매로 이용하는 스틸레 커플링 반응을 반복하여 싸이오펜 개수가 13인 13TN-PEG (반복단위 Y = 5)를 제조하였다.
13TN-PEG의 경우 3TN-PEG나 5TN-PEG보다 싸이오펜의 개수가 늘어나기 때문에 카본나노튜브에 대한 흡착력이 늘어나는 것을 확인하였다.
실시예3
그래프트 공중합체 합성 (싸이오펜 부분의 길이 변화)
13TN-PEG와 브로모썩신이미드(NBS)를 다이메틸폼아마이드(N,N-dimethyl formamide, DMF)를 용매로 사용하여 12시간 이상 반응시킨 후, 다이에틸에테르(diethylether)에서 침전을 잡아 진공 건조시켰다. 그런 후, 트라이부틸스테닐싸이오펜(2-(tributylstannyl)- thiophene)을 첨가하고 Pd(PPh3)2Cl2을 촉매로 이용하는 스틸레 커플링 반응을 반복하여 싸이오펜 개수가 23인 23TN-PEG (반복단위 Y = 10)를 제조하였다.
23TN-PEG의 경우 13TN-PEG보다 싸이오펜의 개수가 늘어나기 때문에 카본나노튜브에 대한 흡착력이 늘어나는 것을 확인하였다.
본 발명에 따라 제조된 T자 형태의 올리고싸이오펜-폴리에틸렌글라이콜 그래프트 공중합체(T-shaped Oligothiophene-g-PEG Copolymer)는 물에 녹아 그 자체로 마이셀(micelle) 거동을 할 뿐만 아니라 카본나노튜브를 물에서 균일하게 분산시킬 수 있는 장점을 가지고 있다. 카본나노튜브를 물에 분산시킬 때, 그래프트공중합체를 나노튜브 질량의 10배 만큼 넣어주고 소니케이션(sonication)시켜주면 나 노튜브가 물에 대하여 최대 1mg/ml (0.1 wt%)까지 균일하게 분산되는 것을 확인하였다. 또한 그래프트공중합체가 나노튜브에 영구적으로 흡착되기 때문에 카본나노튜브도 물상에서 영구적으로 안정한 분산 상태를 유지할 수 있다는 장점을 가지고 있다.
본 발명에 따라 제조된 T자 형태의 올리고싸이오펜-폴리에틸렌글라이콜 그래프트 공중합체는 카본나노튜브를 물에서 분산시킴으로써 평면표시소자, 고집적 메모리소자, 전기화학적 에너지저장 시스템인 이차전지 및 초고용량 커패시터(supercapacitor), 수소저장 소재, 전기화학 센서, 고강도/초경량 복합재료, 정전기 제거 복합재료, 전자파 차폐(EMI/RFI shielding) 소재 등에 유용하게 이용될 수 있다.

Claims (8)

  1. 올리고싸이오펜 주쇄에 폴리에틸렌글라이콜을 T자 형태로 결합시켜 하기 화학구조식(1)로 나타내는 T자형 올리고싸이오펜-폴리에틸렌글라이콜 그래프트 공중합체가 흡착된 것을 특징으로 하는 카본나노튜브.
    [구조식 1]
    Figure 112006078256840-pat00010
    [상기 식에서 X는 20 내지 1000, Y는 0 내지 10이다.]
  2. 제 1항에 있어서, 올리고싸이오펜 주쇄가 3개 내지 23개인 것을 특징으로 하는 카본나노튜브.
  3. 제 1항에 있어서, 폴리에틸렌글라이콜의 분자량이 2000인 것을 특징으로 하는 카본나노튜브.
  4. 삭제
  5. 삭제
  6. 삭제
  7. 삭제
  8. 삭제
KR1020050086772A 2005-09-16 2005-09-16 티자형의 올리고싸이오펜-폴리에틸렌글라이콜 그래프트공중합체 KR100666133B1 (ko)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020050086772A KR100666133B1 (ko) 2005-09-16 2005-09-16 티자형의 올리고싸이오펜-폴리에틸렌글라이콜 그래프트공중합체

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020050086772A KR100666133B1 (ko) 2005-09-16 2005-09-16 티자형의 올리고싸이오펜-폴리에틸렌글라이콜 그래프트공중합체

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR100666133B1 true KR100666133B1 (ko) 2007-01-09

Family

ID=37867289

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020050086772A KR100666133B1 (ko) 2005-09-16 2005-09-16 티자형의 올리고싸이오펜-폴리에틸렌글라이콜 그래프트공중합체

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR100666133B1 (ko)

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103804659A (zh) * 2014-02-17 2014-05-21 中国科学院化学研究所 一种带有聚乙二醇单甲醚侧链的噻吩并[3,4-b]噻吩共轭聚合物材料、其制备方法及其应用
KR101838816B1 (ko) * 2016-11-16 2018-03-14 숭실대학교산학협력단 초분자형 링커를 이용한 전자파 차폐용 탄소나노튜브 부직포 및 이의 수계 제조 방법
WO2019066219A1 (ko) * 2017-09-28 2019-04-04 주식회사 엘지화학 리튬 이차전지용 고분자 재료 및 그 제조방법
KR101965975B1 (ko) * 2017-10-19 2019-04-04 숭실대학교산학협력단 수용성 고차가지구조 초분자 링커를 이용한 고강도 전자파 차폐용 탄소나노튜브 부직포 및 이의 제조 방법
CN114730870A (zh) * 2020-08-11 2022-07-08 株式会社Lg新能源 锂硫电池用正极活性材料、其制备方法以及包含其的锂硫电池
CN117587543A (zh) * 2023-12-11 2024-02-23 南通和顺兴纺织科技有限公司 一种亲肤抗菌纤维及其制备方法

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR19990039186A (ko) * 1997-11-11 1999-06-05 손욱 전기화학적 발광 디스플레이의 발광층용 고분자 조성물
US6242561B1 (en) 1996-03-06 2001-06-05 Basf Aktiengesellschaft Substituted polythiophenes, processes for their preparation their use
KR20030006948A (ko) * 2001-07-09 2003-01-23 주식회사 큐시스 전기전도성 폴리(싸이오펜) 비-수계 분산액, 이의제조방법 및 이의용도

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6242561B1 (en) 1996-03-06 2001-06-05 Basf Aktiengesellschaft Substituted polythiophenes, processes for their preparation their use
KR19990039186A (ko) * 1997-11-11 1999-06-05 손욱 전기화학적 발광 디스플레이의 발광층용 고분자 조성물
KR20030006948A (ko) * 2001-07-09 2003-01-23 주식회사 큐시스 전기전도성 폴리(싸이오펜) 비-수계 분산액, 이의제조방법 및 이의용도

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
한국고분자학회 2004년 춘계학술대회 발표논문집 *

Cited By (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103804659A (zh) * 2014-02-17 2014-05-21 中国科学院化学研究所 一种带有聚乙二醇单甲醚侧链的噻吩并[3,4-b]噻吩共轭聚合物材料、其制备方法及其应用
CN103804659B (zh) * 2014-02-17 2016-09-21 中国科学院化学研究所 一种带有聚乙二醇单甲醚侧链的噻吩并[3,4-b]噻吩共轭聚合物材料、其制备方法及其应用
KR101838816B1 (ko) * 2016-11-16 2018-03-14 숭실대학교산학협력단 초분자형 링커를 이용한 전자파 차폐용 탄소나노튜브 부직포 및 이의 수계 제조 방법
WO2019066219A1 (ko) * 2017-09-28 2019-04-04 주식회사 엘지화학 리튬 이차전지용 고분자 재료 및 그 제조방법
KR101965975B1 (ko) * 2017-10-19 2019-04-04 숭실대학교산학협력단 수용성 고차가지구조 초분자 링커를 이용한 고강도 전자파 차폐용 탄소나노튜브 부직포 및 이의 제조 방법
CN114730870A (zh) * 2020-08-11 2022-07-08 株式会社Lg新能源 锂硫电池用正极活性材料、其制备方法以及包含其的锂硫电池
CN114730870B (zh) * 2020-08-11 2024-05-17 株式会社Lg新能源 锂硫电池用正极活性材料、其制备方法以及包含其的锂硫电池
CN117587543A (zh) * 2023-12-11 2024-02-23 南通和顺兴纺织科技有限公司 一种亲肤抗菌纤维及其制备方法

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Meng et al. The preparation and functional applications of carbon nanomaterial/conjugated polymer composites
KR100666133B1 (ko) 티자형의 올리고싸이오펜-폴리에틸렌글라이콜 그래프트공중합체
Jaymand et al. Modification of polythiophene by the incorporation of processable polymeric chains: Recent progress in synthesis and applications
Wang et al. Bendable and flexible supercapacitor based on polypyrrole-coated bacterial cellulose core-shell composite network
Sajjad et al. Covalent organic frameworks based nanomaterials: Design, synthesis, and current status for supercapacitor applications: A review
Lee et al. Aqueous suspension of carbon nanotubes via non-covalent functionalization with oligothiophene-terminated poly (ethylene glycol)
Homenick et al. Polymer grafting of carbon nanotubes using living free‐radical polymerization
Cai et al. Temperature-invariant superelastic multifunctional MXene aerogels for high-performance photoresponsive supercapacitors and wearable strain sensors
Cao et al. Phase change materials based on comb-like polynorbornenes and octadecylamine-functionalized graphene oxide nanosheets for thermal energy storage
Xu et al. Constructing polymer brushes on multiwalled carbon nanotubes by in situ reversible addition fragmentation chain transfer polymerization
Zhao et al. Covalently bonded nitrogen-doped carbon-nanotube-supported Ag hybrid sponges: Synthesis, structure manipulation, and its application for flexible conductors and strain-gauge sensors
CN103204978B (zh) 一种温度敏感性石墨烯/聚合物杂化材料的制备方法
Xu et al. Synthesis and characterization of water-soluble multiwalled carbon nanotubes grafted by a thermoresponsive polymer
TW201522084A (zh) 二維石墨基多孔聚合物及其製備
Lü Unstirred preparation of soluble electroconductive polypyrrole nanoparticles
Zhang et al. A simple and green strategy for preparing flexible thermoplastic polyimide foams with exceptional mechanical, thermal-insulating properties, and temperature resistance for high-temperature lightweight composite sandwich structures
Zhao et al. Graphene oxide/polypyrrole/polyaniline composite hydrogel synthesized by vapor-liquid interfacial method for supercapacitors
Massoumi et al. In situ chemical oxidative graft polymerization of thiophene derivatives from multi-walled carbon nanotubes
CN100491466C (zh) 一种制备聚噻吩或其衍生物-多壁碳纳米管复合材料的方法
Vamvounis et al. Synthesis and properties of poly (3-n-dodecylthiophene) modified thermally expandable microspheres
US20160148715A1 (en) Conductive cellulose nanocrystals, method of producing same and uses thereof
Namvari et al. Crosslinking hydroxylated reduced graphene oxide with RAFT-CTA: a nano-initiator for preparation of well-defined amino acid-based polymer nanohybrids
Giri et al. Synthesis and characterization of biopolymer based hybrid hydrogel nanocomposite and study of their electrochemical efficacy
Sharma et al. Studies on nanocomposites of polyaniline using different substrates
Yang et al. Polyaniline/carbon nanotube multi-layered hollow microspheres with sandwich structure and their electrochemical performance

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant
FPAY Annual fee payment

Payment date: 20130306

Year of fee payment: 7

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20131230

Year of fee payment: 8

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20141230

Year of fee payment: 9

LAPS Lapse due to unpaid annual fee