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Polymer(Korea), Vol.20, No.1, 148-157, January, 1996
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말단이 페닐아세틸렌으로 치환된 Schiff 염기 단량체에 의한 전도성 고분자
Electroconductive Polymers by Schiff's Base Monomers End-cappped with Terminal Phenylacetylene Group
김일, 이덕주
초록
o-, m-, p-phenylethynylbenzaldehyde (PEBA)와 o-, m-, p-phenylenediamine(PDA)을 반응시켜 사슬의 양 말단이 페닐아세틸렌기로 치환된 9가지의 구조가 다른 Schiff 염기 단량체를 합성하였다. 이들 각 단량체의 용응점에서 공기 중에서 1단계 열중합을 실행하였다. 단량체는 1단계 중합과정에서 점도가 있는 액체상태로 변하기 때문에 성형, 주조, 프리프레그와 같은 조작에 의해 원하는 모양으로 가공할 수 있으며, 연이은 가열에 의해 중합이 진행되면 고체상태로 변하였다. 단량체가 액체 혹은 열가소성 상태로 변화한 후 중합이 시작되어 고화되기 전까지의 성형이 가능한 온도 영역인 성형창은 단량체의 구조에 따라 크게 달랐다. 1단계 중합에서 얻어진 고분자를 질소상태 하에서 800℃까지 상승시키는 2단계 중합을 행함으로서 고분자가 102-2∼10-3S/cm 정도의 전도성을 갖도록 할 수 있었다. o-PEBA를 기초로 한 Schiff 염기 단량체는 중합과정에서 열분해가 일어나 전도성을 가질 수 있는 공액 3차원 구조를 형성하지 못하였다. 이와 같은 Schiff 염기 단량체에 의한 전도성 고분자는 열에 대단히 안정하였으며, 도핑과 같은 후처리를 하지 않았기 때문에 산화에 대단히 안정한 특징을 갖고 있어 공기 중에 노출하여도 전도도가 상실되지 않았다.
Schiff's base monomers of 9 different structures end-capped with terminal phenylacetylene groups have been synthesized from the reactions of o-, m-, p-phenylethynylbenzaldehyde (PEBA) and o-, m-, p-phenylenediamine (PDA). The first-stage thermal polymerization was carried out at a melting point of each monomer in an air environment. Since the monomers were changed to viscous liquid during 1st-stage polymerization, they could be fabricated and solidified into moldings, castings, and prepregs. But the processing temperature ranges were varied greatly with the monomer structures. The second-stage thermal polymerization was carried out with the polymers from the first-stage polymerization by increasing the temperature to 800℃ in an inert environment. On this post-cure heat treatment, the polymers became electroconductive showing a bulk conductivity of 10-2-10-3S/cm. Monomers synthesized from o-PEBA could not form the conjugated three-dimensional matrix due to the thermal decomposition during polymerization. These conductive polymers did not lose heir conductivities even after exposure to an air environment, because no post-treatments like doping were not applied.
Keywords:Schiff's bases;terminal phenylacetylene;thermal polymerization;electroconductive polymers;thermally and oxidatively stable
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