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다른 종류의 고분자를 나노분산, 혼합하는 기술: 고전단 성형가공에 의해 비상용성 고분자브랜드의 고성능화

전문가 제언: ○ 현대사회는 고분자재료가 없이는 지탱할 수 없다고 해도 과언이 아니다. 사회가 점점 고도화 되어 갈수록 더 고기능의 재료를 요구하게 된다. 재료 중에서도 가장 광범위하고 많이 쓰이는 재료가 고분자재료이다.

○ 첨단기기 제작 등에 요구되는 새로운 물성을 만족하는 새로운 고분자종을 개발하는 것은 거의 불가능하다. 더 이상 새로운 고분자를 합성하기가 어렵고 새로운 요구물성을 만족시킬 수가 없기 때문이다.

○ 최근에는 서로 다른 성질의 고분자를 혼합하여 새로운 성질의 재료를 개발하는 쪽으로 관심을 돌리고 있다. 그러나 대부분의 고분자는 서로 비상용성이어서 혼합하는데 문제가 많다.

○ 지금까지의 기술로는 연속상 고분자 내에 다른 고분자가 미크론 단위의 도메인으로 존재하는 고분자브랜드는 만들 수 있다. 이 한계를 초월하는 물성을 내게 하기 위해서는 나노레벨로 브랜드할 필요가 있다. 그러나 나노레벨의 브랜드를 만들기 위해서는 상용화제를 첨가하는 것이 필수적이었다.

○ 본고에 따르면 상용화제의 첨가 없이 고전단 가공에 의해 서로 비상용성인 PVDF와 PA11를 나노레벨 고분자브랜드로 제조할 수 있다. 두 고분자의 장점만 나타낼 수 있는 브랜드를 개발하였다. 이는 지금까지의 기술의 한계를 뛰어넘는 획기적인 일이다.

○ 예상되는 문제점도 있다. 예를 들면 고점도의 고분자를 나노레벨로 혼합하기 위해서는 높은 전단속도로 혼합해야 한다. 그러나 점도가 높아 특수한 기계를 쓰더라도 혼합할 수 없는 고분자도 있을 수 있다.

○ 고온에서 높은 전단속도로 가공하면 고분자체인이 끊어지는 분해가 일어날 가능성도 높다. 그러나 본고의 방법은 새로운 재료개발에 획기적인 기여를 할 수 있는 방법임은 틀림없다. 다양한 고분자브랜드를 시도해 볼 필요가 있다.

저자: Hiroshi Shimizu
자료유형: 학술정보