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다 관능 비닐가교중합의 최근 진전 : 겔화이론 추구에서 발상된 새로운 네트워크 고분자

전문가 제언: ○ 열경화성 가교 고분자는 고분자란 것이 무엇인지 모르고 고분자의 정의도 되어 있지 않았을 때부터 사용되어 왔을 정도로 역사가 오래되었다. 또한 그 용도도 건축재료 및 엔지니어링 플라스틱을 비롯하여 자동차 타이어 등 거의 모든 용도에 사용되고 있으며, 특히 최근에는 하이드로겔을 중심으로 인체장기 혹은 뼈 조직 대체용 및 치과재료로 그 용도가 넓어지고 있다. 그러나 열경화성 가교 고분자 겔의 이론적 해석은 아직 완벽하게 규명되어 있지 못하다.

○ Flory와 Stockmayer가 제시한 겔화 기초이론도(FS이론) 축중합계에는 잘 적용이 되지만 모노비닐/디비닐계 네트워크 고분자에는 일치하지 않는다. 저자는 이 불일치를 해소하고자 일차 고분자의 쇄 길이가 짧고 겔효과가 수반되지 않는 Diallylphthalate로 출발하여 3차원화 모델과 일치하고 FS이론과 일치하는 비닐계 네트워크 고분자를 합성하였다.

○ 그러나 저자들은 FS이론에 맞추고자 너무 노력한 면도 있다. 즉 초기부터 겔화가 진행되면서 중합이 되는 것과 고분자 쇄의 길이를 의도적으로 짧게 하는 등, 겔화가 일어나지 않게 만든 시스템의 반응기전이 동일할지는 의문이다. 겔화가 진행된 부분에서는 체인의 운동성․단량체의 침투성 등 여러 면에서 겔화가 일어나지 않았을 때와는 크게 다르기 때문이다. 겔화 이후의 이론적 이해의 문제는 아직도 미결로 남아있다. 각종 분석기기가 첨단화된 지금 용기를 가지고 과감히 도전할 필요가 있다.

○ 저자들이 제안한 가교사이드에 불균질 부분을 집약시키고 제조한 가교 고분자는 새로운 물성을 디자인할 수 있을 것이다. 예를 들면 기저귀용 고 흡수성 수지에서는 하중을 받은 상태에서 흡수량을 늘리는 것이 대단히 중요하다. 가교 부분에 가교밀도를 높여 흡습상태에서도 구조를 안정화시킬 수 있을 것이며, 가교가 되지 않은 부분은 친수성 체인의 길이를 길게 하여 흡수량을 높일 수 있게 디자인할 수 있다. 이런 새로운 구조로 가교 부분을 집중시켜 전체 구조가 안정되면서도 친수성 부분이 길어서 하중상태의 흡수량이 올라갈 가능성이 있을 것이다. 또한 양친매성 겔은 개발이 어려운 고흡유성 수지 개발에 응용 가능성이 있는 것으로 보인다.

저자: Akira MATSUMOTO
자료유형: 학술정보