Control of Degradation of Poly(lactide)s by Chemical and Physical Modifications
- Alternative Title
- 화학적 및 물리적 개질을 이용한 폴리락타이드의 분해속도 조절
- Abstract
- Poly(lactide)s (PLAs)와 같은 생분해성 고분자들은 최근 대두되고 있는 이산화탄소 저감이나 폐플라스틱에 의한 환경문제를 해결하기 위한 친환경 재료로서 주목을 받고 있다. 이러한 생분해성 고분자의 분해속도는 상업적 응용면에서 제품의 수명과 밀접히 관련되어 있고 재료의 표면특성을 개질함으로써 조절할 수 있다. 고분자의 표면개질은 크게 화학적 개질과 물리적 개질로 나눌 수 있고, 더 나아가 전처리 공정과 후처리 공정으로 나눌 수 있다. 본 연구에서는 PLAs의 분해속도를 조절하기 위하여 PLAs의 표면을 화학적 및 물리적 방법으로 개질하였다. 우선, poly(l-lactide) (l-PLA)를 화학적으로 개질하기 위해 소수성의 hydroxy-terminated perfluoro polyether (PFPE)를 사용하여 두 종류의 블록공중합체, l-PLA-b-PFPE-b-l-PLA (fluoro l-PLA) 와 d-PLA-b-PFPE-b-d-PLA (fluoro d-PLA)를 합성하였고 l-PLA와 블록공중합체를 블렌드하여 특성변화를 고찰하였다. 블록공중합체와의 블렌드는 소수성인 PFPE의 영향으로 표면 소수성이 증가되었고 분해속도가 지연됨을 관찰하였다. l-PLA를 물리적으로 개질하기 위한 방법으로는 발수성 물질인 lotus leaf powder (LLP)의 함량을 달리하여 다양한 l-PLA/LLP 복합체를 제조하였다. LLP의 함량이 증가할수록 l-PLA/LLP 복합체의 소수성이 증가하였고 특정량 이상을 사용하였을 때 분해속도가 지연된다는 것을 확인하였다. 이와 같이 개질에 의한 PLAs의 분해속도 조절은 생분해성 고분자가 다양한 분야로 적용될 가능성을 넓혀 줄 것이다.
- Issued Date
- 2016
- Awarded Date
- 2016. 2
- Type
- Dissertation
- Keyword
- 생분해성 고분자
- Publisher
- 부경대학교 대학원
- Alternative Author(s)
- Hak Yong Lee
- Affiliation
- 부경대학교 대학원
- Department
- 대학원 고분자공학과
- Advisor
- 이원기
- Table Of Contents
- CHAPTER 1. Introduction 1
CHAPTER 2. Theoretical Background 4
2.1. Biodegradable polymers 4
2.2. Degradation of biodegradable polymers 6
2.3. Surface properties of biodegradable polymers 8
2.4. Surface modifications of biodegradable polymers 10
2.4.1. Chemical modifications 10
2.4.1.1. Copolymerization 11
2.4.1.2. Plasma treatment 13
2.4.1.3. Flame treatment 14
2.4.2. Physical modifications 15
2.4.2.1. Blend 16
2.4.2.2. Lamination 17
2.5. Poly(lactide) (PLA) 19
2.5.1. Properties of PLA 21
2.5.2. Synthesis of PLA 23
2.5.3. Stereochemical PLA 25
2.5.4. Modification of PLA 26
2.6. Hydrophobic materials 27
2.6.1. Hydroxy-terminated perfluoro polyether (PFPE) 27
2.6.2. Lotus leaf powder (LLP) 29
CHAPTER 3. Control of Properties of PLAs-PFPE-PLAs Triblock Copolymers using Stereocomplexation between l-Lactide and d-Lactide Sequences 31
3.1. Experimental 31
3.1.1. Materials and film preparation 31
3.1.2. Measurements and characterization 34
3.2. Results and discussion 36
3.2.1. Functional groups (FT-IR) 36
3.2.2. Chemical compositions (1H-NMR) 38
3.2.3. Surface compositions (XPS) 40
3.2.4. Surface hydrophobicity (DSA) 43
3.2.5. Effect of stereocomplexation between l-LA and d-LA sequences (DSC) 46
3.2.6. Morphology before and after enzymatic degradation (DFM) 48
3.3. Conclusions 50
CHAPTER 4. Control of Surface Properties of PLA by Mixing Lotus Leaf Powder 51
4.1. Experimental 51
4.1.1. Materials and film preparation 51
4.1.2. Measurements and characterization 52
4.2. Results and discussion 54
4.2.1. Surface properties of composite films (DSA) 54
4.2.2. Morphology before and after enzymatic degradation (SEM) 56
4.3. Conclusions 60
REFERENCE 61
- Degree
- Master
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