초록 ▼

ㅇ 연구개요
- 35도 이하 온도에서 자가치유(Self-healing) 기능을 가지면서, 25 MJㆍm^-3 이상의 인성(Toughness)값을 가지는 강인성 엘라스토머 고분자 소재의 합성 및 응용 연구
- 강인성(Robust), 투명성(Transparent), 쉬운공정(Easily-processible), 내인성 타입의 자가치유성(Room-temperature self-healing)의 특성을 모두 가지는 소재를 개발함.

ㅇ 연구 목표대비 연구결과
(1차년) 상온에서 동적 공유결합 특

ㅇ 연구개요
- 35도 이하 온도에서 자가치유(Self-healing) 기능을 가지면서, 25 MJㆍm^-3 이상의 인성(Toughness)값을 가지는 강인성 엘라스토머 고분자 소재의 합성 및 응용 연구
- 강인성(Robust), 투명성(Transparent), 쉬운공정(Easily-processible), 내인성 타입의 자가치유성(Room-temperature self-healing)의 특성을 모두 가지는 소재를 개발함.

ㅇ 연구 목표대비 연구결과
(1차년) 상온에서 동적 공유결합 특징을 가지는 단량체의 설계/합성 및 고분자 중합 연구
- 방향족 이황화 화합물 단량체 설계/합성
- 열가소성 폴리우레탄(TPU) 고분자 구조를 자가치유 소재에 적용
(2차년) 열가소성 엘라스토머 고분자 구조 설계 및 합성을 통한 자가치유력/기계적 강도 최적화 탐색연구
- 강인성 소프트 세그먼트 구성 카보네이트 매크로-디올(Macrodiol) 합성
- 하드/소프트 세그먼트, 사슬연장제 설계를 통한 물성 최적화 구현
(35도 이하 온도에서 자가치유 효율 90%이상, 인성값 25 MJㆍm^-3 이상 달성 목표)
(3차년) 동적 공유결합의 평형속도를 높이는 부가 화합물 개발을 통한 자가치유 효율 향상연구
- 아민계 고분자 복합화를 통한 방향족 이황화 화합물의 동적 공유결합 평형속도 향상
- 아민계 유기나노위스커(Nanowhisker) 복합화를 통한 자가치유력, 기계적 물성 동시 향상
- 엘라스토머 고분자 소재기반 필름공정을 통한 안티-스크레치용 보호필름 제조연구
(4차년) 상온에서 자가치유가 가능한 차세대 스마트 자동차용 도장보호필름/스마트폰 액정보호필름 및 외부 손상을 감지하는 웨어러블 디바이스 응용연구
- 자가치유 TPU 기반 필름 제작 및 물성 평가
- Scratch-detecting & electric healable 센서 제작 및 물성 평가
(액정보호필름, 웨어러블 디바이스 시작품 제작 목표)
(종합)강인성 소프트 세그먼트를 카보네이트 타입으로 도입하여 미세 상분리 정도를 낮추고 방향족 이황화 작용기의 확산속도를 높이면서 촘촘한 비정형 수소결합을 다량으로 유도하여 자가치유력 및 기계적 물성을 동시에 향상시킬 수 있음.

ㅇ 연구개발성과의 활용 계획 및 기대효과 (연구개발결과의 중요성)
- 본 연구를 통해 35도 이하 온도에서 자가치유(Self-healing) 기능을 가지면서, 25 MJㆍm^-3 이상의 인성(Toughness)값을 가지는 강인성 엘라스토머 고분자 소재의 제조에 성공함으로써 상용화에 근접한 기계적 물성을 가지는 상온 자가치유 보호필름으로의 활용 가능성 및 4차산업혁명 시대 웨어러블 디바이스의 기초소재로의 활용가능성을 높였음. 본 기초연구의 후속으로 산업부와 연계하여 실용화 연구확장을 추진할 계획임


(출처 : 연구결과 요약문 2p)