자발적 교환성 동적 공유결합을 가진 가교고분자의 합성과 자기수복 거동

전문가 제언

○ 현재 고분자 재료는 강도나 내열성과 같은 수동적인 기능을 향상시키기 위한 방법으로서 장수명화가 시도되어 왔다. 그러나, 금년에는 능동적인 기능성을 재료에 부여함으로써 그 실현을 목표로 활발하게 연구되고 있다. 그 하나가 자기수복성(self-healing)이고 재료에 생기 손상·열화를 재료가 자기 스스로 수복하는 능동적인 기능에 의해서 극복한다.

○ 화학적 방법인 가역적인 시스템 중에 동적 공유결합을 이용한 접근에 있어서는 고온이나 광 등을 가하지 않았다. 실온·공기 중에서 자기 수복 가능한 재료에 관한 보고의 예는 아직 없다. 이 기고는 실온·공기 중에서 기능하는 자기수복 재료에 관해서 기고자 등의 연구 성과를 중심으로 해설하였다.

○ DABBF(diaryl bibenzofuranone) 화합물은 자극 응답성에 의해 움직이는 것이 아니고 자발적으로 움직이는 새로운 동적 공유결합으로 간주할 수 있다. DABBF 함유 폴리머합성은 4개 수산기를 가진 DABBF 유도체와 양 말단에 이소시아네트기의 올리고머, PPG과 중부가반응을 시켜 가교점에 DABBF을 가진 가교고분자를 얻었다. 이 가교고분자는 실온·공기 중에서 자발적으로 결합 교환을 하는 특성을 가지며 이것은 탈 가교반응에 의해 확인하였다.

○ 유기용매를 함유한 DABBF로서 가교한 젤을 절단한 후, 곧 절단면 끼리 접합시켜서 힘이나 열을 가하지 않고, 실온·공기 중에서 정치한 후, 24시간 후에 절단면은 거의 볼 수 없게 되었다. 또한, 손으로 늘려도 절단하지 않을 정도로 수복되었다. 각 수복시간의 인장시험에서 파단 변형부터 산출한 회복률은 접합으로 부터 24시간 후에도 98% 회복률을 보여주었다.

○ 공업적으로 자기수복성은 재료의 역학 물성향상이라는 관점에서 주목을 받고 있어 국내에서도 동적 공유결합을 이용한 자기수복 기능재료의 연구가 필요하다. 현재, 자동차 보디의 도장, 액정화면의 보호필름 등의 고분자이외도 세라믹의 자기치유 능력, 금속의 자기수복과 같은 우수한 재료로서 개발되고 있다. 최근에는 DABBF가 역학적 스트레스에 의한 가역적 변화하는 변색현상은 Mecanochromism이라한다. 향후에 센서소재, 고분자재료의 수명예측 및 위험예측 등 분야의 용도로 개발이 가능하다.

저자

Keiichi IMATO and Hideyuki OTSUKA

자료유형

학술정보

원문언어

일어

기업산업분류

화학·화공

연도

2012

권(호)

48(5)

잡지명

日本接着學會誌

과학기술
표준분류

화학·화공

페이지

156~162

분석자

이*복

분석물

• 자발적 교환성 동적 공유결합을 가진 가교고분자의 합성과 자기수복 거동.pdf [343,452 byte]

이미지변환중입니다.