폴리머의 산화열화와 안정화

전문가 제언

□ 폴리머도 유기물질로서 대기 중의 산소와 햇빛 중의 자외선에 의하여 그 성능이 열화되는데 이것은 폴리머 내부에 생성된 과산화수화물이 그 원인이다. 그 열화과정은 제조 가공과정 중에 이미 시작되어 개시 단계에 아주 느리게 진행되던 열화 반응이 과산화수화물이 주변 고분자로부터 수소 빼앗기로 속도가 빨라지는 확산 단계를 거쳐 다시 속도가 느려지는 종식 단계를 거치게 된다.

□ 이에 대한 대책으로서 그 폴리머의 고유한 성질을 최종 사용 시를 지나 폐기될 때까지 유지하기위하여 폴리머에 첨가하는 물질이 산화방지제 또는 안정제이다.

○ 열적 산화방지제 또는 안정제는 폴리머 내에서 이 과산화수화물의 결합사슬을 파괴하고 이를 제거함으로서 산화 반응 사이클을 방해하는 일차 산화방지제와 자유기의 발생 자체를 방지하는 이차 산화방지제가 있는데 그 구별은 모호하다.

○ 광산화방지제는 자외선의 장기적인 조사로 인한 폴리머의 열화를 막기 위해 자외선을 무해한 열로 전환시킴으로서 과산화물의 형성과 광분해를 동시에 방지하는 것으로 자외선 흡수제라고도 한다.

□ 그러나 한 가지 산화방지제를 사용하는 것보다 두 종류의 산화제를 투입하여 각각의 독립적인 안정능력의 합보다 더 큰 상승효과를 얻을 수 있다. 더구나 한 산화방지제 분자에 두 가지 산화 방지기능을 가지게 할 수도 있다.

○ 그러나 그 반대 현상도 있다. 두 종류의 산화 방지제가 서로 반작용을 일으켜 그 산화방지 능력을 삭감하는 경우로 열적 산화방지제가 광산화방지제의 성능을 감쇄시키거나 반대로 광산화방지제가 열 산화방지제의 성능을 저해하는 경우가 그 예이다.

□ 본문은 폴리머의 상업적인 면에서 그 제조, 가공과정과 사용 중의 안정성에 대해 매우 심도 있고 광범위한 개관을 하였다. 그러나 한편으로 폴리머 또는 플라스틱을 환경적인 면에서 검토할 필요도 있다. 즉 사용기간이 끝나고 폐기된 폴리머는 하나의 공해물질이 된다는 사실이다. 이 폐기된 폴리머는 안정될수록 환경적으로 문제를 일으킨다. 이 사실은 산화방지제 또는 안정제가 우수할수록 환경적으로는 유해하다는 결론이 나오게 된다. 따라서 예측되는 사용기간 동안 충분히 그 성능을 유지하지만 그 기간이 지나면 급격히 성능을 잃는 안정제가 개발되기를 기대한다. 본문에서 나오는 생화학적으로 분해가능한 안정제(비타민 E)가 이런 특성을 보여줄 수 있는지에 대해 언급이 없음은 유감이다.

저자

Al-Malaika, S.

자료유형

원문언어

영어

기업산업분류

화학·화공

연도

2003

권(호)

48(3)

잡지명

International Materials Reviews

과학기술
표준분류

화학·화공

페이지

165~185

분석자

김*설

분석물

• 폴리머의 산화열화와 안정화.pdf [220,379 byte]

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