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폴리머 블렌드의 복합재료 변환: 나노구조 재료의 제조

전문가 제언: ○ 폴리머 블렌드와 폴리머기반의 복합재료는 산업계는 물론 학계에서도 관심을 가지고 빠르게 개발되고 있는 재료 그룹이다. 10여 년 전에 마이크로피브릴 복합재료(MFC)로 알려진 새로운 그룹의 고분자재료가 소개되었다.

○ 이 재료는 열가소성 플라스틱 혼합물(블렌드)을 적절한 기계적, 열적 처리를 통하여 마크로 또는 나노구조의 시스템으로 변형하여 얻은 것이다. 그 이후 이론적이나 엔지니어링 관점에서 이 재료의 중요성이 인정되어 연구와 개발이 계속 진행되어 왔다.

○ MFC 제조는 강화 요소인 마이크로 혹은 나노 피브릴이 원위치 가공과정에서 만들어진다는 점에서 종래의 복합재료의 제조와 전혀 다르다. MFC는 기본적으로 비상용성 폴리머의 용융 혼합, 여기서 생성된 폴리머 블렌드의 인발과 저융점 성분의 액화에 의한 등방화의 3단계로 제조된다. MFC는 폴리머 블렌드에 기반을 두지만 배향된 블렌드로 간주해서는 안 된다. MFC는 배향된 폴리머가 복합 재료로 변환되는 등방화 단계로서 배향된 폴리머는 복합재료로 변환된다.

○ 열가소성 폴리머 매트릭스를 강화하는 MFC 방법은 유리섬유로 강화한 동일한 폴리머 매트릭스에 근접한 우수한 기계적 특성을 가진 복합재료의 생산이 가능하고, MFC 기술은 종래의 섬유상 복합물, LCP 및 나노클레이-강화 폴리머 시스템의 강점을 결합한 것으로 종래의 가공기술을 이용할 수 있다는 이점이 있다.

○ 본고는 전체 폴리머 기반 복합재료 중에서의 MFC의 위상과 구조와 기계적 특성에 관한 최근의 연구 결과를 소개하고 장래의 전망을 개관한 것으로 열가소성수지의 리사이클 등에 활용할 수 있어 환경적으로도 유망한 기술이다. 관련분야의 유용한 참고자료가 될 것이다.

저자: Zlatan Z Denchev, Nadya V Dencheva
자료유형: 학술정보