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크기가 제어된 실리카 나노입자 합성과 제조된 입자의 고분자계 복합재 응용

Synthesis of Silica Nanoparticles Having the Controlled Size and their Application for the Preparation of Polymeric Composites

폴리머 = Polymer (Korea), v.30 no.1, 2006년, pp.75 - 79  

김종웅 (중앙대학교 화학신소재공학부) ,  김창근 (중앙대학교 화학신소재공학부)

초록
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고분자계 치아수복용 복합재료에 사용되는 다양한 크기의 나노실리카 입자를 Stober method를 이용하여 제조하고, 3-methacrylofpropyltrimethoxysilane $(\gamma-MPS)$로 제조된 입자 표면 처리 여부에 따른 유기 수지 내에서의 실리카 입자의 분산도 변화를 조사하였다 반응에 사용된 반응물인 tetraethylorthosilicate(TEOS)와 물의 양, 촉매인 암모니아의 양, 용매의 종류와 양을 조절하여 다양한 크기의 나노실리카 입자를 제조하였다. 용매로 에탄올보다 메탄올을 사용할 경우 더 작은 입자가 생성되었다. 또, 물의 함량이 증가할수록 작은 입자가 형성되는 반면, 촉매와 전구체의 경우는 함량이 증가함에 따라 형성된 입자의 크기도 증가하였다. 유기 소재들과의 혼합시 계면 특성 향상을 위해 제조된 친수성의 나노실리카를 $\gamma-MPS$와 반응시켜 소수성의 나노실리카 입자를 제조하였다 실리카 입자 크기가 작을수록 단위 질량당 존재하는 $\gamma-MPS$의 함량은 많았지만, 단위 표면적당 존재하는 $\gamma-MPS$의 양은 실리카 입자의 크기에 영향을 받지 않았다. $\gamma-MPS$로 표면 처리된 실리카 입자의 고분자계 치아수복용 레진 내에서의 분산성은 표면 처리되지 않은 실리카에 비해 크게 향상되었다.

Abstract AI-Helper 아이콘AI-Helper

Silica nanoparticles for polymeric dental restorative composites were prepared by Stober method, and then the effects of surface treatment of silica particles with Lmethacrylofpropyltrimethofsilane $(\gamma-MPS)$ on the dispersity of the silica particles in the organic matrix was investig...

주제어

AI 본문요약
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문제 정의

  • 본 연구에서는 솔-젤 반응을 통하여 나노실리카 입자를 제조하는데 있어 반응물의 농도, 용매의 종류와 농도 변화, 사용한 촉매의 농도 변화 등이 나노실리카 입자의 크기에 미치는 영향을 실험하였다. 또 제조된 실리카를 "MPS와 반응시켜 입자의 표면 특성을 친수성에서 소수성으로 개질한 후, 유기소재와의 혼합을 통해 y-MPS 처리에 따른 유기 소재 내에서 실리카 입자의 분산도 변화를 조사하였다.
  • 본 연구에서는 치과수복용 복합재료에 필요한 나노실리카 입자를 소젤 법의 일종인 StGber 합성법으로 제조하고, y-MPS로 실란 처리를 한 후, 그것이 유기수지 내에서 미치는 영향을 조사하여 다음과 같은 결론을 얻었다. 솔-젤법에 의한 나노실리카 입자 제조에 있어서, 가수분해에 필요한 증류수의 양이 감소하고, 촉매인 암모니아수의 양이 증가할수록 크고, 균일한 입자가 형성되는 경향을 알 수 있었다.
  • 치과수복용 복합재료 내의 실리카 입자의 분산도 /-MPS로 표면처리 한 실리카 입자와 처리하지 않은 실리카 입자가 bi&GMA와 TEGDMA 로 이루어진 유기수지 안에서의 분산성 차이를 나타내는지 알아보았다. 처리 전후의 각 실리카 입자를 1 wt% 포함한 복합재료를 제조하고, 복합재 내에서의 실리카 입자 분포를 FE-SEM을 이용하여 관찰하였다.
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