전체 글22 고분자의 발전 역사 고분자가 학문으로 인식되고 주목받기 시작한 것은 1920년 경이다. 이후 고분자의 분자 구조 및 특성이 밝혀지기 시작하면서 새로운 고분자들이 차례로 개발되었다. 산업계에서는 다양한 고기능성, 범용 고분자들이 생산 및 공급되었고, 현재는 일상생활에서 흔히 볼 수 있을 뿐만 아니라, 산업, 농업 분야는 물론 우주항공, 의료 및 미용, 전자, 정보 소재 분야 등 특수한 분야에서도 그 기능과 물성을 갖추어 활용되고 있다. 최초로 사용된 플라스틱 물질은 천연물질로부터 얻거나 그것들을 변형한 것이었다. 17세기에 이미 천연 중합체인 뿔로부터 치장용 장식들이 생산되었고, 1841년 찰스 굿이어는 고무를 황과 함께 가열하면 그 성질이 향상된다는 사실을 발견하였다. 가황화라고 알려진 이 과정은 최초로 물성을 향상해.. 2024. 10. 16. 고분자화학 고분자화학이란 분자량이 10,000 이상의 중합물에 대해 합성과 중합 반응의 연구, 중합체의 구조와 특성에 관한 연구를 하는 학문이다. 인공적 합성 고분자 외에도 단백질, 식물성·동물성 고분자 등 천연 고분자에 대한 연구도 활발하며, 이러한 성과들은 섬유화학으로 발전되어 왔다.고분자화학은 유기화학을 기반으로 한 응용 분야로, 고분자화학에 대한 활발한 연구는 다양한 기능성 고분자들의 개발로 이어졌다. 내구성 및 안정성을 극한 조건에서도 유지시켜 고내열성과 고강도의 특성을 갖는 고분자들을 개발하여 자동차 및 내연기관에 활용되며, 에너지 효율을 높일 수 있게 되었다. 또한 핸드폰 배터리에 들어가는 고분자 막, 의료용 산업에서의 다양한 고분자 물질, 고강도 섬유의 개발 등 특수한 기능을 가진 다양한 고분자 화합.. 2024. 10. 16. 고분자 정의합성 폴리머 혹은 녹말, 단백질 등의 천연물로써 분자량이 큰 것의 총칭. 단순한 단위가 반복적으로 이어지는 거대 분자이다. 즉, 분자량이 매우 큰 물질이며, 단량체라 불리는 단순한 분자로부터 합성된다. 고분자의 재료 특성이 독특하거나 가공 방법이 다양한 것은 이들의 분자 구조에 기인한 것이다. 특히 플라스틱은 아주 다양한 용도로 쉽게 가공할 수 있어 가장 흔한 재료로 사용되고 있다. 고분자 재료는 가공성이 뛰어나기 때문에 여러 부품의 구성 성분으로 쉽게 선택된다.고분자의 영문 명칭인 Polymer는 고대 그리스어에서 ‘많음’을 뜻하는 Poly와 ‘부분’을 뜻하는 mer의 합성어로서 1833년 베젤리우스가 창안하였다. 낮은 분자량의 저분자와 높은 분자량의 고분자 간의 명확한 구분은 없다. 다만, 중합도.. 2024. 10. 16. 일상 속 합성 고분자(3) 1. 방탄복과 항공기 타이어 방탄복이 총탄에 뚫리지 않는 이유는 간단하다. 방탄복의 섬유 강도가 총탄의 에너지를 받아도 전혀 파열되지 않을 만큼 높기 때문이다. 또한 비행기의 경우 이륙 시 시속 340km의 속도로 달려야 한다. 이때 타이어가 받는 단위 면적당 에너지는 총탄과 맞먹는다. 항공기의 타이어는 이런 높은 운동 에너지를 견뎌내는 소재로 만들어져 있다. 칼, 창 등 강철 소재들은 강도가 높지만, 무게가 매우 무겁다는 단점이 있다. 또한 현재는 사용되지 않는데, 이는 높은 에너지를 가진 총탄을 전혀 견디지 못하기 때문이다. 이를 해결하기 위해 강철섬유가 성공적으로 개발되어 자동차나 항공기 타이어의 고무 물성을 강화하는 데 사용되고 있다. 이 강화 섬유의 단점은 고무와의 접착력이 약하고 무게가 무겁다.. 2024. 10. 8. 일상 속 합성 고분자(2) 아웃도어 웨어 사람들의 여가 생활에 대한 중요성이 높아지면서 야외 활동이 늘어났다. 등산, 낚시, 트레킹 등 야외에서 오랜 시간을 보내는 사람들을 위한 특수 소재의 아웃도어 웨어가 유행하고 있다. 이러한 아웃도어 웨어는 방수성과 통기성이 중요시되어 탄성 폴리우레탄 소재가 개발되었고, 그 인기가 높다. 최근에는 고어텍스라는 신소재가 개발되어 인기를 얻고 있다. 고어텍스는 미국의 기술자 고어가 개발한 소재로, 방수성이 완전하고 통기성이 우수하다. 이 제조 기술은 1976년에 개발된 다공성 안감 섬유 소재 기술과 1980년에 개발된 5층 샌드위치 구조의 소재 제조 기술이 결합되어 완성되었다. 먼저 다공성 소재 기술을 소개하겠다. 테플론은 통상 분자량이 매우 높아 분자량이 100만을 초과하며, 모든 고분자 중에.. 2024. 10. 8. 일상 속 합성 고분자(1) 1. 비닐 비닐은 포장재, 비닐하우스, 장판, 쇼핑백 등으로 사람들에게 널리 알려져 있다. 이들은 모두 플라스틱 필름이다. 비닐은 에틸렌보다 수소 원자 한 개가 적은 나머지 부분을 말한다. 따라서 비닐은 하나의 기를 의미하며 정확히는 플라스틱 필름을 비닐이라고 부르면 안 된다. 비닐기에 염소가 결합하면 염화비닐, 이것을 중합하면 폴리염화비닐이 된다. 마찬가지로 비닐기에 수산기가 결합하면 비닐알코올이 되고, 이를 중합하면 폴리비닐알코올이 된다. 온실을 지칭하는 영어인 비닐하우스도 따라서 잘못된 영어이다. 일본에서 잘못 도입된 영어가 그대로 쓰이게 된 것이다. 이러한 온실에는 시설의 사용기간에 따라 장기용과 단기용이 있고, 재료는 투명성과 절연성이 중요하다. 단기용 온실을 지을 때는 주로 폴리에틸렌 필름이 .. 2024. 10. 8. 이전 1 2 3 4 다음