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나노입자의 기능부여를 위한 고분자 그라프팅

전문가 제언: ○ 실리카나 산화티탄 등의 무기나노입자 또는 카본블랙이나 카본 나노튜브 등의 나노 탄소 표면에는 활성 기능기가 노출되어 있으며 이를 이용하여 나노입자의 표면을 고분자로 덮도록 하려면 나노입자의 표면에서 중합이 개시되는 고분자의 그라프트 반응이 필요하다. 무기나노입자 또는 나노카본 표면에 고분자를 그라프트시키면 나노 입자 및 나노섬유의 강한 응집구조를 파괴할 수 있어 분산매 중이나 고분자 내의 나노입자의 분산성이 크게 증가되며 또한 분산 후의 복합재료 중에서 나노입자의 분산 안정성도 향상된다.

○ 무기나노입자나 나노카본의 표면에 고분자를 그라프트시키면 나노입자가 가진 도전성, 내후성, 내열성이 우수한 성능과 함께 감광성, 양친매성, 열경화성, 생체친화성, 항균성 등의 고분자의 다채로운 기능을 부여할 수 있으며 이를 복합화 하여 새로운 기능을 가진 유기-무기 하이브리드재료로의 발전이 기대된다.

○ 본고에서는 나노입자 표면에 고분자의 그라프트화 방법론에 대해 정리하고 있다. 용매를 사용하지 않는 건식법의 나노입자표면 그라프트 반응으로부터 분지가 많은 폴리아미드아민이나 비닐 고분자의 그라프트 반응을 소개하고 또 얻어진 고분자 그라프트화 나노입자 표면에 기능을 부여하는 방법으로 고분자 그라프트화 나노입자에 의한 에폭시수지의 경화반응, 나노입자 표면에 태양광-열변환기능, 생물 기피성 기능의 부여, 난연제의 고정화 등의 응용 예 등, 필자들의 연구결과를 중심으로 한 최근의 연구동향을 소개하고 있다.

○ 앞으로 큰 수요의 확장이 기대되는 최첨단 나노복합재료의 개발과 관련하여 매우 유익한 참고자료로 사료되어 재료분야 연구자 및 개발자들에게 일독을 권고한다.

저자: Norio Tsubokawa
자료유형: 학술정보