고리열림복분해중합을 이용한 과플루오린화 블록공중합체의 합성과 용액 내에서의 거동

Abstract

과플루오린화 블록공중합체는 플루오린의 특유의 성질에 의해서 약학에서 광학까지 다양한 분야에서 사용된다. 다만 잘 정의된 과플루오린화 블록공중합체는 합성되기 힘들다. 이는 플루오린이 많이 포함되면 물에도 잘 녹지 않고 유기 용매에도 잘 녹지 않는 등 거의 모든 용매에 대해서 용해도가 감소하기 때문이다. 이러한 단점을 해결하기 위해서 우선 그럽스 3세대 촉매를 이용한 고리열림복분해중합을 통해서 용매에 대한 용해도가 높은 단량체를 첫 번째 블록으로 합성을 하고 이어서 과플루오린화 노보넨 단량체를 두 번째 블록을 합성하였다. 이러한 방법을 통해 합성을 하면 플루오린의 비율이 어느 정도 증가하더라도 용해도가 높은 블록에 의해서 중합 도중에 침전이 되지 않고 고분자가 합성된다. 과플루오린 블록의 낮은 용해도에 의해서 클로로포름에서 마이셀을 형성한다. 또한 일반적인 블록공중합체처럼 용해도가 낮은 블록인 과플루오린화 블록의 길이가 증가할수록 morphology가 구형에서 실린더형, 소포형으로 바뀌는 것을 알 수 있었다. 이는 packing parameter가 증가하는 양상이며 주사전자현미경으로 확인할 수 있었다. 이러한 마이셀에 과플루오린화 용매를 소량 첨가하면 마이셀의 morphology가 변함을 알 수 있었다. 뿐만 아니라 과플루오린화 블록공중합체 마이셀의 크기가 유기 용매에서 시간이 지남에 따라 그 크기가 감소하고 PDI가 감소하는 등 평형에 도달함을 알 수 있다.