항공기용 접착제 폴리벤즈이미다졸(PBI)의 접착공정 최적화

전문가 제언

○ 고온용 복합재료가 발전함에 따라 고온용 접착제의 수요도 증가하고 있다. 항공기 구조부의 접착에는 에폭시계 접착제가 많이 사용되고 있지만, 최근에는 항공우주산업에 있어서의 기술발전에 부응하기 위해 초내열성을 가진 유기계의 폴리벤즈이미다졸(PBI: Polybenzimidazole) 및 폴리이미드(PI)계 접착제가 개발, 적용되고 있다.

 

○ PBI는 인장강도가 160 MPa, 유리전이온도가 425℃로써 열적 및 기계적 성질이 우수한 고성능 고분자이다. 또 극저온에서도 취약해지지 않고 강도를 유지한다. 그러므로 PBI는 항공기용 접착제로 유망하다. PBI는 디메틸아세트아마이드(DMAc) 용제에 26%의 농도로 용해하여 코팅 및 접착제용으로 제공되고 있다. PBI 접착제가 완성품으로 공급되는 것이 아니므로, 저자는 PBI 용액을 항공기용 고온 접착제로 이용하기 위한 최적 접착공정을 연구하였다.

 

○ PBI 접착제는 오래 전부터 개발되었지만, 널리 실용화되지 못하였다. 이 고분자는 제조하기 어렵고 구하기 어려운 고가의 원료가 필요하기 때문이다. 또 PBI를 효과적으로 접착시키자면 316℃와 1.4 MPa의 고온 고압에서 가공하여야 한다. 저자는 이런 단점을 극복하기 위하여 용액으로 제공되는 일반 접착제의 사용방법과 같은 원리를 적용하여 최적의 PBI 접착공정을 보고하였다. 즉, 피착제의 표면은 거칠어야 하며, 용제는 기포가 생기지 않도록 서서히 증발시켜야 하는 점을 반영하였다.

 

○ 국내에서 고온 접착제에 대한 연구는 국가 R&D 연구로써 “고온용 금속/세라믹 접착제 개발연구” 및 민경주 등의 “항공 우주용 고온 접착제의 개발 현황” 등 적지 않다. 그러나 PBI 접착제를 연구한 보고는 없어 보인다. 해외에서도 PBI 접착제에 대한 연구는 소수이다.

 

○ 국내 접착제 시장은 일부 글로벌 대기업들이 국내 기업을 잇달아 인수하면서 시장점유율을 높여가고 있는 반면, 국내 영세기업들은 소규모 범용 접착제 시장을 유지하고 있다. 첨단 접착제 연구에 참여할 수 있는 역량을 가진 국내 기업은 소수이다. 고성능 접착제 및 친환경 접착제 개발에 국내 기업들이 활발하게 활동하기를 기대한다.

저자

H.M.S. Iqbal, S.Bhowmik, R.Benedictus

자료유형

니즈학술정보

원문언어

영어

기업산업분류

화학·화공

연도

2014

권(호)

48()

잡지명

International Journal of Adhesion and Adhesives

과학기술
표준분류

화학·화공

페이지

188~193

분석자

이*용

분석물

• 항공기용 접착제 폴리벤즈이미다졸(PBI)의 접착공정 최적화.pdf [341,726 byte]

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