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주쇄 수소결합에 의한 초분자 폴리머

전문가 제언: ○ 일반 유기화합물뿐만 아니라 단량체가 중합된 상태의 고분자에서도 수소결합은 중요한 역할을 하고 있다. 분자 내 혹은 분자 간에 수소결합이 존재함에 따라 결정상태, 결정성, 기계적 물성, 친수성 등을 크게 좌우하게 된다. 대표적인 경우가 아미이드 구조를 가진 나일론이다.

○ 고분자 내에서는 수소결합 이외에 친수성 관능기, 이온성 물질을 함유하게 시킴으로써 여러 특성을 발현시킨다. 이 방법으로는 고분자를 형성하는 단량체 자체를 원하는 관능기를 갖도록 합성한 후 중합을 일으키는 것이다. 또 다른 방법으로는 고분자를 합성한 후 측쇄에 원하는 관능기 물질을 도입시키는 고분자 반응법이 있다.

○ 기존의 고분자 합성은 다중 공유결합을 가지는 단량체를 이용하거나 관능기를 가지는 단량체를 반응시켜 공유결합을 가지는 주쇄를 형성하는 것이 기본이다. 그러나 본 보고서와 같이 수소결합으로 주쇄를 형성하는 방법은 최근 들어 개발된 개념으로 엄밀한 의미로는 고분자라기보다는 “분자 집합체”라 보는 것이 옳을 것이다. 그러나 그 특성을 이용한 응용분야가 확대됨으로써 새로운 개념의 고분자로 등장하게 될 것이다. 측쇄 개질형은 이미 많은 응용분야를 확보하고 있으나 주쇄를 수소결합으로 만든 경우는 보다 체계적인 연구가 이루어져야 할 것이다.

○ 이러한 초분자 폴리머는 온도와 환경에 강하게 의존하는 특성을 갖는다. 이것은 단량체와 폴리머 형성 간의 동적 평형에 기인한다. 폴리머가 단량체로 해리되면 물리적 특성이 급격하게 변화한다. 이러한 “스위처블(switchable)” 물질은 전기광학, 광 스위치, 열가소성 물질, 정보저장, 생의약 분야 등에서 획기적 수단으로 응용될 수 있을 것이다.

저자: Linda S Shimizu
자료유형: 학술정보