고분자의 성질을 결정짓는 충전제 기술 개발이 확장되고 있다.
화학경제연구원(원장 박종우)이 2018년 9월14일 전경련회관에서 개최한「폴리머용 기능성 첨가제」교육에서 피비앤씨 이시호 박사는 플래스틱용 충전제의 이해와 응용을 주제로 “고분자에 특성을 부여하는 충전제에는 다양한 종류가 있고 입자의 크기, 형태, 분산도 등의 성질을 고려해 선정하는 것이 중요하다”고 설명했다.
이어 강도 증가와 원가 절감에 효과가 있는 탄산칼슘(CaCO3)부터 열/전기 전도성을 향상시키는 메탈을 소개하며 “최근 CNT(Carbon Nano Tube) 사용량이 증가하는 추세”라고 덧붙였다.
활석은 부드러운 광물로 물과 오일을 쉽게 흡수하는 성질이 있어 베이비파우더, 화장품, 도료, 페인트, 플래스틱 보강제 분야에 적용되고 있다.
Mineral Filler를 통해 복합소재를 만드는 메커니즘에서도 필러의 입자크기, 배열, 함량, 형상에 따라 복합소재의 성질이 결정되므로 어떠한 필러를 선정하느냐가 중요하다.
또한 응력이 주어질 때 입자 사이즈가 클수록 입자 간의 거리가 멀어지면서 공간이 생기고, 응력이 공간으로 집중돼 매트릭스 폴리머의 강성이 감소하는 것으로 알려졌다.
이외에도 입자간의 계면 상태에 따라 고분자의 강성에 영향을 줄 수 있다.
CNT와 같은 나노컴포짓을 사용해 유연성과 강성을 향상시킬 수도 있다.
피비앤씨 이시호 박사는 “충전제 수요는 앞으로 점차적으로 증가할 것”이라며 “가격 범위가 다양하기 때문에 원하는 고분자의 성질에 따라 적절하게 선정하는 것이 중요하다”고 강조했다. <박미정 연구원>