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논문 기본 정보
- 자료유형
- 학위논문
- 저자정보
- 지도교수
- 김경민
- 발행연도
- 2020
- 저작권
- 한국교통대학교 논문은 저작권에 의해 보호받습니다.
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본 연구는 고분자 재료들의 다양한 기능적 특성들이 요구됨에 있어서 폴리이미드(polyimide, PI) 내에 내부적으로 Si-O-Si 구조를 갖고 외부적으로는 다양한 유기 관능기를 가지는 실세스퀴옥세인(silsesquioxane)을 도입하였다. 이 학위 논문에서는 나노 단위의 Cage형태 그리고 Ladder 형태의 실세스퀴옥세인를 접목한 하이브리드 폴리이미드의 제조 및 특성에 관한 연구를 나타내었다.
Chapter 1에서는 폴리이미드의 내열성 향상 및 저유전 특성을 위해 여덟 개의 페닐그룹을 갖는 Cage형태의 polyhedral oligomeric silsesquioxane (POSS)를 Poly(amic acid) 전구체에 균일하게 분산시켜 물리적인 결합 (π-π interaction)를 극대화시켰다. 다양한 POSS 비율을 갖는 하이브리드 폴리이미드의 모폴로지는 SEM과 AFM으로 확인하였고 내열특성은 TGA, TMA로 확인하였다. 절연체 필름으로서 사용되기 위해 고려해야 될 사항인 Coefficient of Thermal Expansion (CTE)는 온도 범위 50 ~ 400 ℃에서 승온 속도 5 ℃/min 그리고 0.05 N의 tension force로 측정하였다. 이 밖에 유전상수는 주파수 범위 500 MHz부터 1 GHz까지 상온에서 RF impedance로 측정하였고 투과율은 Microspectrometer를 이용해 결과 데이터를 얻었다.
Chapter 2에서는 페닐(phenyl) 그룹과 글리시독시프로필(glycidoxypropyl) 그룹을 각각 8대2와 6대4 로 갖는 Ladder-like polysilsesquioxane (LPS) 을 간단한 졸-겔 공법으로 합성한 뒤 양말단에 아민기를 갖는 Poly(amic acid) 전구체와 amine-epoxy reaction을 유도하여 폴리이미드 matrix 내에 LPS를 함유하는 하이브리드 형태의 폴리이미드를 제조하였다. 하이브리드 형태의 폴리이미드는 LPS의 wt% 비율을 달리함으로써 얻었으며, 이렇게 얻어진 하이브리드형 폴리이미드의 다양한 특성은 FT-IR, 1H-NMR, TGA, SEM, EDS, AFM 등으로 확인하였다.
Chapter 3에서는 Chapter 1과 Chapter 2에 나타낸 실험 방법을 동시에 진행하여 폴리이미드가 화학적 그리고 물리적으로 실세스퀴옥세인을 포함하는 하이브리드 폴리이미드를 제조하였다. Poly(amic acid)와 페닐 그룹, 에폭시 그룹을 각각 8대 2로 갖는 LPS를 화학적으로 반응시키고 여덟 개의 페닐 유기 그룹을 갖는 POSS를 poly(amic acid)에 균일하게 분산시킴으로서 π-π interaction을 극대화시키고 저유전상수를 갖는 hybrid polyimide composite를 제조하였다.
Chapter 1에서는 폴리이미드의 내열성 향상 및 저유전 특성을 위해 여덟 개의 페닐그룹을 갖는 Cage형태의 polyhedral oligomeric silsesquioxane (POSS)를 Poly(amic acid) 전구체에 균일하게 분산시켜 물리적인 결합 (π-π interaction)를 극대화시켰다. 다양한 POSS 비율을 갖는 하이브리드 폴리이미드의 모폴로지는 SEM과 AFM으로 확인하였고 내열특성은 TGA, TMA로 확인하였다. 절연체 필름으로서 사용되기 위해 고려해야 될 사항인 Coefficient of Thermal Expansion (CTE)는 온도 범위 50 ~ 400 ℃에서 승온 속도 5 ℃/min 그리고 0.05 N의 tension force로 측정하였다. 이 밖에 유전상수는 주파수 범위 500 MHz부터 1 GHz까지 상온에서 RF impedance로 측정하였고 투과율은 Microspectrometer를 이용해 결과 데이터를 얻었다.
Chapter 2에서는 페닐(phenyl) 그룹과 글리시독시프로필(glycidoxypropyl) 그룹을 각각 8대2와 6대4 로 갖는 Ladder-like polysilsesquioxane (LPS) 을 간단한 졸-겔 공법으로 합성한 뒤 양말단에 아민기를 갖는 Poly(amic acid) 전구체와 amine-epoxy reaction을 유도하여 폴리이미드 matrix 내에 LPS를 함유하는 하이브리드 형태의 폴리이미드를 제조하였다. 하이브리드 형태의 폴리이미드는 LPS의 wt% 비율을 달리함으로써 얻었으며, 이렇게 얻어진 하이브리드형 폴리이미드의 다양한 특성은 FT-IR, 1H-NMR, TGA, SEM, EDS, AFM 등으로 확인하였다.
Chapter 3에서는 Chapter 1과 Chapter 2에 나타낸 실험 방법을 동시에 진행하여 폴리이미드가 화학적 그리고 물리적으로 실세스퀴옥세인을 포함하는 하이브리드 폴리이미드를 제조하였다. Poly(amic acid)와 페닐 그룹, 에폭시 그룹을 각각 8대 2로 갖는 LPS를 화학적으로 반응시키고 여덟 개의 페닐 유기 그룹을 갖는 POSS를 poly(amic acid)에 균일하게 분산시킴으로서 π-π interaction을 극대화시키고 저유전상수를 갖는 hybrid polyimide composite를 제조하였다.
목차
General Introduction 1연구개발의 필요성 8Introduction 9Chapter1.Synthesis and Characterization of Polyimide Containing Octaphenyl-POSS (OPS) by Physical Blending Method. 141-1 Experimental Section 151-2 Results & Discussion 181-3 Conclusion 30Chapter2. Synthesis and Characterization of Polyimide Containing Ladder-like poly(phenyl-co-glycidoxypropyl) silsesquioxane (LPS). 312-1 Experimental Section 322-2 Results & Discussion 372-3 Conclusion 49Chapter3. Synthesis and Characterization of Hybrid Polyimide Composites Containing Ladder-like Polysilsesquioxane and POSS. 503-1 Experimental Section 513-2 Results & Discussion 563-3 Conclusion 65References 66
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