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고분자 나노복합재료의 발전과 응용: 미래 기술 혁신의 5대 방향성 고분자 나노복합재료란?정의 및 구성 요소고분자 나노복합재료(Polymer Nanocomposites)는 고분자 매트릭스에 나노 스케일의 필러 또는 충전제를 혼합하여 물질의 물리적, 화학적 성질을 극대화한 소재입니다. 이러한 나노복합재료는 경량성, 강도, 열전도도 및 내화학성이 우수하여 다양한 산업 분야에서 활발하게 응용되고 있습니다.기본 구성 요소고분자 나노복합재료는 주로 다음과 같은 두 가지 기본 요소로 구성됩니다:고분자 매트릭스(Polymer Matrix): 고분자 매트릭스는 나노복합재료의 기본 구조를 형성하며, 이는 주로 열경화성 고분자나 열가소성 고분자에서 기인한 장점들을 활용하게 됩니다.나노 필러(Nanofillers): 나노 필러는 크기가 1~100nm인 물질로, 일반적으로 금속 나노입자, 세.. 2025. 1. 6.
고분자의 합성 방법: 5가지 혁신적 기술로 전문가 되기! 고분자란 무엇인가?고분자는 우리가 일상에서 접하는 다양한 물질들의 기본 구조를 이루고 있는 큰 분자입니다. 이 글에서는 고분자의 정의와 종류에 대해 살펴보겠습니다. 이해를 돕기 위해 이러한 개념을 명확히 정리하고, 고분자의 중요성과 응용 가능성을 탐구할 것입니다.고분자의 정의고분자는 반복되는 단위체로 구성된 대분자로 정의됩니다. 일반적으로 탄소, 수소, 산소 등의 원소로 이루어져 있으며, 그 특성은 조합된 단위체의 종류 및 배열에 따라 달라집니다. 고분자는 분자량이 크고, 이 때문에 다양한 물리적 및 화학적 성질을 가집니다. 이들 특성 덕분에 우리는 고분자를 매우 다양한 분야, 예를 들어 플라스틱, 고무, 섬유 등으로 활용할 수 있습니다.고분자 구조의 대표적인 예로는 폴리에틸렌(PE)과 폴리프로필렌(PP.. 2025. 1. 6.
고분자의 물리적 성질 및 응용: 현대 산업 혁신의 5가지 핵심 요소 고분자의 기본 개념고분자는 현대 화학 및 재료 과학에서 중요한 역할을 하는 물질입니다. 고분자라는 용어는 '고(高)'와 '분자'가 결합된 것으로, 이는 수천 개의 단위체(모노머)가 서로 결합하여 형성된 거대 분자(wide molecules)를 의미합니다. 이러한 고분자는 생물학적 고분자와 합성 고분자로 나눌 수 있으며, 이는 각각 자연에서 발견되는 고분자와 산업적으로 합성된 고분자를 포함합니다. 고분자는 생물체의 구조와 기능에서 핵심적인 역할을 하며, 우리가 사용하는 다양한 물품의 기초가 됩니다. 이처럼 고분자의 이해는 생명 과학부터 공학, 재료 과학에 이르기까지 다양한 분야에서 필수적입니다.고분자의 정의와 특성고분자는 특정한 화학 조성과 구조를 가진 단위체가 반복적으로 결합하여 만들어집니다. 이 결합 .. 2025. 1. 6.
고분자의 물성 - 2) 고무탄성 및 물리적 성질 1. 고무탄성 (Rubber elasticity) 고무줄을 수백% 늘렸다가 놓으면 거의 원래의 길이로 회복됩니다. 그러나 이와는 대조적으로 강철선은 몇 %의 범위에서만 가역적으로 변형될 뿐이며, 이 범위를 넘으면 비가역적 변형, 즉 소성변형을 하게 되고 결국 끊어지게 됩니다. 이와 같이 큰 인장 범위 내에서 가역적으로 탄성을 지키는 것을 고무탄성 (rubber elasticity)이라 하며, 이는 고무상 물질의 중요한 특성입니다. 이러한 성질 외에도 고무는 늘이면 온도가 올라가고, 줄어들 때 온도가 내려가게 됩니다. 또한 일정한 하중을 가한 상태에서, 늘어난 길이는 가열하면 감소하고 냉각시키면 증가하게 됩니다. 이것은 금속과는 반대되는 성질입니다. 천연에서 채취된 고무는 polyisoprene으로서 선형.. 2024. 1. 1.
고분자 중합공정 - 1) Bulk 중합 Bulk 중합은 단량체와 촉매 등 중합에 필요한 필수성분만을 반응조에 투입하여 중합하는 방법입니다. 이 중합은 발열량이 많고 중합에 따르는 점도의 증가가 현저하므로 bulk 중합을 하려면 이러한 문제점을 고려한 공정의 설계가 필요합니다. 1. 연쇄중합 Bulk 중합은 고분자 합성공정 중 가장 단순하고 직접적인 방법입니다. 단량체와 소량이 개시제, 그리고 경우에 따라 분자량 조절제만을 반응조에 투입하며, 반응이 진행됨에 따라 단량체와 고분자만이 반응계의 구성요소가 됩니다. 이 점은 bulk 중합의 최대의 장점인 순수한 고분자의 생성을 보장합니다.반응조에 투입되는 물질은 직접 반응에 참여하지 않더라도 생성되는 고분자에 포함될 수 있으며, 대부분의 경우 생성된 고분자는 반응 후 증류, 추출, 결정화 등에 의한.. 2023. 12. 30.
그 밖의 고분자 가공 (섬유가공, 표면코팅, 발포가공) 1. 섬유가공 섬유는 고분자 성형품 중에서 가장 중요한 것 중 하나입니다. 고분자를 섬유로 가공하기 위해서는 일반적으로 용액방사법 (solution spinning)과 용융방사법(melt spinnin)을 사용합니다. 용액방사법은 고분자를 용매에 녹여 점도가 높은 용액을 만든 후 주사기와 같은 작은 구멍을 통하여 방사합니다. 용액방사법은 방사된 고분자 용액을 비용매에 통과시킴으로써 용매를 제거하여 섬유를 제조하는 습식법과 열풍으로 용매를 건조 시키는 건식법으로 구분됩니다. 용융방사법에서는 고분자를 압출기를 사용하여 직접 섬유로 가공합니다. 방사가 끝나면 생성된 섬유의 물성을 향상시키기 위하여 섬유를 연신합니다. 연신에 의하여 분자가 일정한 방향으로 배향하게 되고 그 결과 섬유의 물성이 개선됩니다. 2. .. 2023. 12. 30.

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