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  1. 2016.11.08 구조용 접착제에 나노 파티클첨가

Schematic Diagram of Nano-adhesive Curing Process by Microwave Irradiation


구조용 접착제 및 실란트는 자동차 분야, 우주항공 분야, 건설 분야 등에서 사용되며 높은 경도와 강도, 내마모성, 열안정성, 치수안정성등의 물성을 요구하고 있습니다. 여러 연구자들은 silicate, aluminum oxides등의 나노파티클을 이용하여 기계적 물성의 향상에 대해서 연구하였습니다. 일반적으로 구조용 접착제로 에폭시 접착제와 reactive liquid polymer를 섞어 사용하는데 이에 나노파티클을 첨가함으로써 유변학적 성질의 변화없이 높은 기계적 강도를 얻을수 있다는 연구가 보고되었습니다. 뿐만 아니라 나노파티클의 높은 빛 투과성으로 광학적 성질의 향상이 나타나며 이는 코팅 및 광학재료에 대한 이용의 가능성이 크다는 연구결과를 발표하였습니다. 또한 열경화성 폴리우레탄 접착제와 에폭시 접착제는 일반적으로 외부에서 고온을 가해서 물질의 열전달에 의해 경화가 일어납니다. 하지만 이런 방식의 열경화 시스템은 열소비가 클뿐만 아니라 열에 약한 기재를 외부에 사용하기에 적합하지 않습니다. Iron oxide에 망간, 니켈, 구리 등을 도핑시킨 nanoferrite를 첨가하고 microwave를 조사하면 나노파티클이 microwave를 흡수하여 ferromagnetic resonance에 의한 열이 발생합니다. 상기그림은 이러한 경화방식을 나타낸 것으로 내부에서 발생하는 열을 이용하여 접착제를 경화를 시키는 과정입니다. 난접착 분야에서도 나노기술은 표면개질 측면에서 그사용 가능성이 커지고 있습니다. 폴리아미드 수지와 구리는 강력한 접착이 어려운 난접착으로 silane에 SiO2 나노파티클을 첨가하여 접착시키면 stiffness가 증가되고 열안정성과 응력집중을 분산시킬수 있습니다.





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