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자가치유물질

전문가 제언: ○ 고분자는 가격이 저렴하고 가공이 용이하며 원하는 물성을 가진 고분자, 고분자복합체, 고분자혼합물 등을 용이하게 제조할 수 있다. 고분자는 현대사회 모든 분야에 응용되며 인간생활을 풍요롭게 해주는 중요한 물질 중의 하나이다. 고분자제품은 금속 등으로 만들어진 물체와 달리 한번 손상을 받았을 경우 수선하는 것이 거의 불가능 하였다. 수선할 수 있는 고분자가 개발된다면 그 효용성이 한층 더 증대될 것이다.
○ 자발수선 고분자복합체는 2001년 일리노이대학의 S. R. White 등에 의해[Nature 409, pp. 794~797(2001)] 처음으로 보고 되었다. 고분자매트릭스에 고분자전구체가 함유된 마이크로캡슐을 첨가하여 자발수선 복합체를 제조하였다. 이들은 원래 복합체의 최대 인장강도의 75%까지 회복 가능함을 보여주었다. 마이크로캡슐은 고분자복합체제조공정에 견딜 만큼 강해야하고 크랙이 일어났을 때 깨어질 만큼 약해야하는 등 극복해야할 과제가 많다.
○ 이 발명은 고분자복합체를 제조할 때 단량체, 올리고머 등의 고분자전구체와 중합촉매를 각기 다른 중공유리섬유에 함유시켜 유리섬유, 탄소섬유 등과 복합체를 제조한다. 복합체가 손상을 받을 경우 깨어진 중공유리섬유로부터 고분자전구체와 촉매가 흘러나와 중합되어 자발적으로 손상된 부위를 수선하게 된다.
○ 이 발명에서는 매트릭스고분자로는 폴리에스테르수지, 고분자전구체로는 비닐에스테르, 촉매로 과산화메틸에틸케톤 등을 사용하고 있다. 이발명의 방법을 응용한다면 거의 모든 종류의 고분자, 전구체, 촉매 조합을 이용할 수 있을 것이다.
○ 이 발명에서는 섬유보강고분자복합체로 주로 강도 등의 물성유지에 초점이 맞추어져 있다. 고분자제품의 물성저하가 없는 표면 긁힘 등의 손상도 표면코팅제, 필름 등에서는 매우 중요한 물성이다. 이 발명의 방법을 응용하여 자발수선물질을 함유한 중공유리구슬 등을 이용한다면 표면광택유지, 긁힘 방지 페인트 등도 개발 할 수 있어 보인다.

저자: Applied Nanotech Holdings, Inc.
자료유형: 특허정보