초록 ▼

○ 폴리머계 나노복합재료란 매트릭스가 폴리머로서 분산상(분산하고 있는 폴리머 또는 필러)의 크기가 1~100㎚의 복합재료를 말한다. 폴리머 클레이 나노복합재료는 분산상을 클레이(점토광물)로 한 복합재료이다. 클레이로는 montmorillonite 등이 사용되고 있다. 이것은 폭이 100㎚로서 두께가 1㎚의 판상을 한 실리케이트 층이 적층구조를 하고 있다. 폴리머 클레이 나노복합재료는 MMT의 적층한 실리케이트 층이 박리(exfoliation)되어 나노미터 오더로서 분산하고 있다. ○ 이 기고는 MMT의 기능을 착안하여

○ 폴리머계 나노복합재료란 매트릭스가 폴리머로서 분산상(분산하고 있는 폴리머 또는 필러)의 크기가 1~100㎚의 복합재료를 말한다. 폴리머 클레이 나노복합재료는 분산상을 클레이(점토광물)로 한 복합재료이다. 클레이로는 montmorillonite 등이 사용되고 있다. 이것은 폭이 100㎚로서 두께가 1㎚의 판상을 한 실리케이트 층이 적층구조를 하고 있다. 폴리머 클레이 나노복합재료는 MMT의 적층한 실리케이트 층이 박리(exfoliation)되어 나노미터 오더로서 분산하고 있다. ○ 이 기고는 MMT의 기능을 착안하여 폴리머 클레이 복합재료에 대하여 설명하였다. Toyota에서 개발한 NCH(Nylon 6-Clay Hybride)는 MMT의 층간에 나일론 6의 모노머를 중합하여 얻을 수 있다. 유기화 MMT는 고온 200℃이상에서 개환중합의 진행과 함께, MMT의 층간은 크게 확대되었다(100Å이상). 중합에 의해 얻어진 나일론 6의 매트릭스 중에 MMT의 실리케이트 층이 균일하게 분산된 NCH를 TEM으로 확인하였다. ○ NCH의 역학특성을 NCC(나일론 6-MMT의 복합재료) 및 나일론 6과 비교하였다(원본 표 2). NCH는 MMT를 겨우 4.2% 첨가만으로도 나일론 6에 비해 인장강도는 약 1.5배, 탄성률은 2배의 값을 보여주고 있다. 또한 열변형 온도는 152℃을 보여주고, 나일론 6에 비해 약 80℃ 향상됨을 확인하였다. ○ 이와 같이 폴리머와 클레이를 나노미터 오더로서 복합화 시킨 폴리머 클레이 나노복합재료는 인장강도, 열변형 온도, 윤활성, 마찰계수 등의 우수한 특성을 가진 재료이다. 자동차 및 전기전자재료, 의료재료 등에서 응용이 기대되고 있다. ○ BCC Reserch(2012. 1)의하면 세계의 나노복합재료 소비량은 2016년에는 33만 3.043톤(24억 달러) 규모에 달할 것으로 예측하고 있다. 현재, 국내 데스코 등에서 휠 및 엔진 커버 등 자동차용 폴리머 클레이(MMT, kaolinite 등) 나노복합재료가 개발된 단계에 있다. 세계 각국에서 심혈을 기울이는 핵심 나노복합소재 분야임으로 국내에서도 상업화를 위한 보다 적극적인 지원책이 필요하다