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폴리이미드 기반 입자 제조 및 응용
Preparation and Applications of Polyimide Based Particles 원문보기

고분자 과학과 기술 = Polymer science and technology, v.24 no.1, 2013년, pp.3 - 9  

박진영 (한국화학연구원) ,  김병각 (한국화학연구원) ,  정현민 (금오공과대학교 응용화학과) ,  원종찬 (한국화학연구원) ,  김용석 (한국화학연구원)

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문제 정의

  • 본 총설에서는 고분자 입자의 기본적인 제조방법 및 응용과 더불어 최근 주목을 받고 있는 초고내열 엔지니어링 플라스틱인 폴리이미드를 이용한 입자의 합성방법과 응용분야에 초점을 맞추어 소개하고자 한다.
  • 일반적으로 고분자 입자의 제조 방법은, 앞서 언급하였듯이 고분자의 중합시에 반응계에 대해 입자화시키는 화학 합성적인 방법(분산 중합, 유화 중합, 침전 중합 등), 고분자의 덩어리진 상태물을 기계적으로 분쇄하는 방법, 고분자의 용액을 반용매와 혼합하여 고분자 입자를 재침전 시키는 방법이 일반적이며 폴리이미드에 대해서도 이러한 방법을 이용해 입자화할 수 있어 조제 방법에 따라 얻을 수 있는 입자의 형태, 입자 지름이나 입도 분포가 다르다. 이와 더불어 본 특집에서는 최근에 많은 관심을 받고 있는 전기분무법에 의한 폴리이미드 입자제조의 최신 동향도 소개하고자 한다.

가설 설정

  • 그림 7. 전기분무법을 이용한 폴리이미드 입자제조: (a) 폴리이미드 입자제조를 위한 전기분무법 모식도; (b) 전기분무증착 모식도; (c) 용액주입 속도에 따른 폴리이미드 입자 구조변화; (d) 전기분무증착법에 의한 초발수성 특성을 갖는 폴리이미드 입자 코팅구조체.
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질의응답

핵심어 질문 논문에서 추출한 답변
고분자 입자 합성 기술에는 어떤 것이 있는가? 일반적으로 고분자 입자 합성 기술은 에멀젼 중합(emulsion polymerization), 분산중합(dispersion polymerization), 현탁중합(suspension polymerization)이 있으며, 입자의 크기 조절 및 형상구조를 조절하기 위한 유화중합의 계열인 미니에멀젼 중합(miniemulsion polymerization)과 시드 중합(seeded polymerization), 마이크로에멀젼 중합(microemulsion polymerization)으로 제조된다.3 이러한 다양한 합성 기술로부터 그림 1과 같이 다양한 종류의 고분자 입자를 합성할 수 있다.
고분자 소재로부터 유래하는 유기입자는 어떤 분야에 사용되는가? 고분자 소재로부터 유래하는 유기입자는 전통적으로 생산공정에서 크기를 특정하는 표준물질, 크로마토그래피용 패킹물질, 기능성 코팅, 잉크 및 토너, 식품첨가물, 촉매 지지체, 단백질 및 약물 전달체 및 전기전자 특성 발현 기능성 첨가제 등 전통적인 산업에서 바이오 및 첨단 전기전자산업까지 넓게 응용이 가능한 기능성 소재로 분류된다.1,2 특히 나노 과학의 발전으로 기존의 마이크로 크기의 고분자 입자보다 향상된 물성을 나타내는 고분자 나노 입자의 제조방법과 응용개발에 대한 연구가 활발히 진행되고 있다.
분말성형용 폴리이미드 입자를 제조하는 방법은 크게 중합침전법과 기계적 분쇄 방법으로 나눌 수 있는데, 이들은 각각 무엇인가? 듀폰 등에서 이미 상용화되어 있는 분말성형용 폴리이미드 입자를 제조하는 방법은 크게 중합침전법과 기계적 분쇄 방법으로 나눌 수 있다. 중합침전법은 기존의 이무수물 및 디아민을 단량체로 적용하고, 메타 크레졸과 같은 특수한 용매를 적용하여 폴리아믹산 단계를 거치지 않고 단일공정에서 탈수고리화 반응인 이미드화 반응까지 완결하는 공정으로서 편리하게 폴리이미드 입자를 얻을 수 있다. 기계적 분쇄 방법은, 대량으로 제조하는 것이 가능하지만, 분쇄기 등 특수한 장치를 필요로 하기 때문에 얻을 수 있는 폴리이미드 입자 역시 구형보다는 부정 형상으로 얻어지며 입도 분포가 커지는 경향이 있다. 일반적인 분쇄법에도 폴리이미드 고형물을 분쇄하는 방법과 폴리아믹산 고형물을 분쇄한 후 이미드화하는 방법이 있다.
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