| 학회 | 한국재료학회 |
| 학술대회 | 2016년 가을 (11/16 ~ 11/18, 경주 현대호텔) |
| 권호 | 22권 2호 |
| 발표분야 | B. 나노화학/바이오 재료 분과 |
| 제목 | Improvement of Toughness in Polylactide (PLA) Biocopolymer by the Incorporation of Self-Complementary Hydrogen Bonding Interactions |
| 초록 | 대표적인 바이오폴리머인 PLA (polylactide)는 전통적인 석유화학계 고분자를 대체할 수 있는 잠재력이 큰 열가소성 폴리에스터로 현재까지 많이 연구되고 있다. 특히 외관에 있어서 투명하고, 다른 바이오재료에 비해 높은 융점과 인장강도 등의 강점을 가져 최근 다양한 분야에서 관심을 받고 있다. 그러나 이런 여러 가지 장점에도 불구하고, 분자구조가 단단하여 파단신도가 극히 작아 넓은 범위에서의 용도가 한정적이다. 이를 개선하기 위해 이전 연구에서는 연성의 입자 또는 고분자와의 블랜딩(blending) 및 공중합화(copolymerization) 기술로 기계적 물성을 증진시키려 했으나, 두 성분 간의 상 분리와 같은 혼화성의 문제와 접착력이 좋지 않은 문제 등으로 PLA의 인성 증진에 한계를 보였다. 이를 해결하기 위해 본 연구에서는 자가 보완적인 수소결합을 이용하여 PLA의 인성 증진 방법을 개발하였다. 즉, 말단에 다중수소결합 가능한 단분자가 구비된 초분자형 PLA와 초분자형 PCL을 각각 합성하였고, 이들을 간단히 블랜딩하는 방법으로 상호 간 수소결합하여 이루어지는 초분자형 공중합체를 구현하였다. Specific viscosity 측정을 통해 초분자력 형성을 확인하였고, PLA와 상용성이 좋지 않은 PCL이라 할지라도 DSC로 측정된 하나의 유리전이온도를 통해 기존 블랜딩의 혼화성 문제를 해결하였다. 또한 UTM 측정을 통해 PLA/PCL 혼합비에 따라 물성 변화를 확인하였고 PLA의 파단신도가 최대 25%까지 증가함을 볼 수 있었다. 특히, 인성의 증진은 PLA/PCL 혼합비와의 연관성을 보였고 분자량, 결정화 시간의 영향까지도 확인할 수 있었다. 이와 같이, 인성 및 연성 등 기계적 물성 조절이 가능한 PLA 바이오폴리머로서 무한한 잠재력과 발전 가능성을 가질 것이라 예상한다. |
| 저자 | 안소영, 장소현, 양주호, 최서영, 정재우 |
| 소속 | 숭실대 |
| 키워드 | Biocopolymer; Poly(ɛ-caprolactone) (PCL); Polylactide (PLA); Self-complementary hydrogen bonding; Toughness |
