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벤토나이트와 폴리(나트륨아크릴레이트) 복합재료와 나노복합재료의 제조: 팽윤거동에 미치는 벤토나이트 함량의 영향

전문가 제언: ○ 고흡수성 하이드로 겔은 아주 성글게 가교결합 된 친수성 고분자로 물을 흡수하고 팽윤되어 자기 무게의 수백 배의 물을 흡수한다. 그러므로 높은 흡수율을 갖는 특성을 이용하여 위생용품, 농업용 자재, 의료용품과 의약용으로 사용하고 있는데 이를 위해서는 물 흡수량은 물론 흡수된 물을 보지하는 능력과 더불어 겔의 강도, 흡수속도에 관련된 특성도 중요하다. 근래 초-흡수성을 증가시키고 원가를 조절하기 위해서 값 싼 무기재료와 복합재료화 되어 농업, 목축업, 토목용으로 막대한 양이 생산, 소모되고 있다.

○ 초흡수성 유무기 복합재료는 단량체 희박용액에 마이크로화 된 무기물질, kaolin, attpulgita, mica 등을 분산시킨 상태에서 중합을 진행시켜 얻는데 복합재료의 흡수성은 무기물의 친수성으로 보강될 수 있다. 복합재료는 마이크로 입자수준의 무기입자와 복합된 복합재료와 분자수준에서 혼합된 나노복합재료로 나뉜다. 이러한 무기입자는 고분자 사슬과 상호작용으로 복합재료의 물리, 기계적 특성과 복합재료 겔의 흡수성을 증진시킨다.

○ 본고에서는 수용액 중에서 마이크로 분말 상태의 벤토나이트를N,N-methylenebisacrylamide을 가교제로 사용하고 과황산칼륨을 개시제로 사용하여 아크릴산과 공중합 시켜 하이드로 겔로 사용될 수 있는 복합재료 겔과 나노복합재료 겔을 만들고 물의 흡수와 관련된 팽윤성질에 대한 X-선 회절, 주사전자현미경, 시차열분석 장치를 사용하여 복합재료의 구조와 팽윤 거동의 관계를 보고하고 있다.

– 벤토나이트의 함량, 분산입자의 크기 등이 겔의 팽윤거동에 영향을 미치며, 벤토나이트와의 고분자 겔의 복합화로 흡수성이 크게 증진되고 원가 절감이 가능함을 밝히고 있다.

○ 본고에서 사용하는 나트륨 벤토나이트는 진흙 속에 높은 비율로 존재하는 산출량이 많고 값이 싼 이점이 있어 유무기 복합재료 제조에 사용하기 적합한 재료로 생각되며 이 분야에 대한 관련연구자들의 적극적인 관심이 요청된다.

저자: Santiago, F; Mucientes, AE; Osorio, M; Rivera, C; AF Santiago, Francisca; Mucientes, Antonio E.; Osorio, Monica; Rivera, Carlos
자료유형: 학술정보