[나노] 나노컴파지트에 대해서

목차

1. 나노 컴파지트의 중요성

2. 나노 컴파지트의 종류

3. 나노컴파지트의 제법

4. 나노컴파지트의 응용

본문내용

*나노컴파지트의 제법
[In-Situ 중합법 (polymerization)]
In-Situ 중합법은 단량체와 실리케이트를 혼합한 뒤, 단량체가 충분히 실리케이트 내에 삽입된 상태로 팽창시켜 고분자화 되면서 나노 구조를 만드는 방법이다. 이 방법은 단량체 분자의 극성, 실리케이트의 표면처리상태 및 팽창 온도에 의존한다. 특히, In-situ 중합법의 추진력은 단량체 분자의 극성과 관련되어 있다. 실리케이트의 높은 표면에너지로 인해 극성의 단량체가 층간으로 확산되어 열역학적인 평형 상태에 이르면 확산이 멈추고, 실리케이트가 단량체내에 팽창되어 알킬 암모늄이온이 실리케이트와 수직방향으로 배열하게 된다. 고분자화 반응이 시작되면 열역학적 평형을 이루기 위해 다른 극성분자들이 층내로 계속 삽입되기 위해 열역학적 평형상태로 바뀌고, 박리된 나노복합체를 얻을 수 있다.(외부중합)
[용액법 (Solution intercalation)](극성 용매를 이용하며 In-Situ polymerization과 유사)
①먼저 유기 실리케이트를 톨루엔이나, N-dimethylformamide 와 같은 극성 용매에 분산시킨다. 알칼암모늄 처리된 실리케이트는 극성 유기용매에서 상당한 정도로 팽창하며 겔 구조를 형성한다.
②유기 실리케이트는 용매에서 먼저 팽창되며, 용매에 분산된 고분자가 용액에 첨가되어 실리케이트 층간으로 삽입된다.
③마지막 단계는 보통 진공상태에서 증발시켜 용매를 제거하여 나노 복합체를 만든다.
이 방법에서 고분자가 층간에 삽입되는 메커니즘을 열역학적으로 설명하면 용매분자가 실리케이트 표면에서 탈착 하면서 엔트로피가 증가하는데, 이 증가분이 고분자 사슬이 삽입되면서 생기는 엔트로피의 감소분을 상쇄한다. 이 방법의 장점은 극성이 낮거나 없는 고분자를 매질로 한 삽입 나노복합소재를 합성하는 가능성을 제안한다. 따라서 상대적으로 많은 수의 용매 분자들이 고분자 사슬이 들어오도록 탈착되는게 중요하다.
[용융 삽입법 (Melt intercalation)]
고분자-실리케이트 삽입을 적정화하기 위해 실리케이트와 용융된 열가소성수지를 혼합하는 방법이다. 혼합물은 고분자의 유리전이 온도 이상의 온도에서 가열된다. .

참고 자료

없음