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엘라스토마와 실리카 나노입자로 강인화된 에폭시 수지

전문가 제언: ○ 에폭시 수지의 강인화 문제는 에폭시가 공업적으로 널리 응용된 이후 관련 과학기술자들에게 남겨졌던 과제였다. 문제가 오래되었듯이 그 해결책도 상당히 오래 전에 등장했다. 이 논문은 CTBN이나 ATBN 같은 반응성 액상고무에서 코어 셸 엘라스토머를 거쳐 실리카 나노입자에 이르기까지 에폭시 수지 강인화에 대한 추세를 잘 요약하고 있다.

○ 통상 두 가지 다른 재료를 사용하면 두 재료의 특성이 가감법칙으로 반영된다는 것을 기대하지만 흥미로운 사실은 실리카 나노입자가 반응성 액상고무와 조합되었을 때 상승효과를 준다는 것이다. 이러한 시스템은 재료의 개질에 있어 매우 바람직한 것으로 실용성을 증가시키는 요인이 된다.

○ 필자도 한때 이 분야 연구에 몰두한 적이 있었다. 이 논문의 주제에서 다소 벗어나 있어 소개가 되지는 않았다. 열경화성인 에폭시 수지에 나일론이나 폴리에스테르와 같은, 원천적으로 보다 강인한 열가소성 수지를 적절히 도입하는 내용으로 강인성의 측면에서 상당한 성과가 있었던 것으로 기억된다.

○ 최근 국내에서는 이 분야에서 정진하고 있는 과학기술자는 거의 없어 보인다. 강인화의 문제가 산업계의 최우선이 아니라는 것을 보여주는 실상일 것이다. 반응성 고무를 이용하는 기술은 오래 전에 공개되어있는 보편적인 것이다. 그리고 보다 강인화된 에폭시 시스템의 용도가 극히 제한적이어서 경제성 문제에 그 이유가 있지 않을까 생각해 본다.

○ 그럼에도 불구하고 에폭시 수지의 강인화 문제는 에폭시 수지의 선진화에 필수적인 분야이다. 그 자체가 아니라 탄소섬유 강화플라스틱과 같은 선진 복합재료의 매트릭스로서 에폭시 수지는 매우 중요한 위치에 있다. 선진복합재료의 용도는 군용기를 거쳐 민간 항공기까지 미치고 있다. 이때 강도와 모듈러스 그리고 파괴강인성의 균형은 재료의 신뢰성을 좌우하는 필수적인 요소이다. 실리카 응용의 의미가 여기에 있다.

저자: Stephan Sptrenger
자료유형: 학술정보