천연고분자 개질을 통한 광가교 하이드로젤의 제조

목차

1. 실험목적
2. 시험도구 및 시약
3. 이론 및 실험 원리
4. 실험방법
5. 결과고찰 및 토의

본문내용

1. 실험목적
- 개질된 고분자를 광가교를 통한 hydrogel을 제조한다.
- PGA/Tyr의 농도와 개시제 농도에 따른 하이드로젤 형성 유무를 파악하고 원인에 대해서 고찰한다.
- 만들어진 hydrogel을 가지고 할 수 있는 분석들이 무엇이 있는지 알아본다.
- 3D 프린팅 원리, 기법을 알아보고, 직접 3D 프린팅 과정을 관찰한다.

2. 시험도구 및 시약
- -PGA/Tyr(개질50) 12wt%, -PGA/Tyr(개질50) 4wt%, Sodium persulfate, RuⅡ(bpy)Cl

3. 이론 및 실험 원리
1) 광가교 하아이드로겔
❈ 정의
- 고에너지의 광을 이용하여, 분자간 공유결합을 형성시키는 화학적 하이드로젤의 일종이다. 짧은 파장의 자외선 혹은 푸른색의 가시광선을 이용하여 3차원 망목구조를 형성할 수 있고, 광 개시제의 종류에 따라 사용하는 광원이 다르며, 광원의 강도 및 조사 시간에 따라 하이드로겔의 물성이 다르게 변하게 할 수 있다.
❈ 매커니즘
- PGA/Tyr를 기준으로 매커니즘을 설명하면 우선 가교제로 RuⅡ(bpy)Cl와 Sodium Persulfate를 사용한다. RuⅡ(bpy)Cl에 blue light(454nm)를 쬐어주면 전자가 튀어나면서 Tris(bpy) Ruthenium(Ⅱ) initiator가 되고 튀어나온 전자는 Sodium Persulfate로 가서 2개의 Sulfate dianion을 형성하게 된다. 형성된 Sulfate dianion(radical)은 -PGA/Tyr에서 phenol group의 benzene ring을 공격한다. 따라서 benzene ring안에 radical이 형성된다. 형성된 radical은 다른 고분자 사슬에 붙어있는 phenol group을 attack하게 되고 공유결합을 통해 가교결합을 형성한다.
2) 여러 가지 분석기기로 관찰 할 수 있는 하이드로젤의 특성
❈ Rheometer
- 저장 탄성률(G) 값을 통한 하이드로젤의 강도측정, 저장 탄성률(G)값은 시료의 고체 성질(elastic)을 나타내는 지표로, 값이 클수록 강직하고 단단함을 의미한다.

참고자료

· 없음