3,4’-oxydianiline / 4,4’-oxydianiline 기반 공중합아라미드의 섬유의 열적 특성 및 내환경성 평가

Abstract

아라미드 섬유는 방향족 고리 사이에 아마이드 결합(-NHCO-)이 85% 이상 이루어진 섬유이며, 강철과 유사한 인장 강도를 가지고 높은 내화학적 안정성을 지닌 슈퍼 섬유이다. Kevlar는 가장 많이 알려진 아라미드 섬유로, Terephthaloyl Chloride (TPC)와 p-Phenylenediamine (PPD)를 1:1 비율로 축합 중합되며 이는 rigid한 분자 특성으로 인하여 strong acid에 용해되어 방사 및 열처리 과정을 거쳐 만들어진다. 하여 다량의 유독성 용매로 인한 인체 유해성, 장비의 부식 등과 같은 많은 문제들이 따라, flexible bond를 도입하여 분자의 mobility를 향상시키고 유기 용매에 대한 용해성을 증가시킨 공중합아라미드 섬유 연구가 활발히 진행 중이다. 대표적인 예로 Technora®를 들 수 있으며 TPC, PPD, 그리고 3,4’-ODA(3,4’-oxidianiline)를 2:1:1 비율로 축합 중합하여 제조되고 방사 및 열연신 과정을 거친다. 3,4’-ODA의 ether group으로 인하여 유기용매에 대한 용해성이 뛰어나며, 분자 사슬의 회전이 가능한 특성을 가져 연신을 통해 고도로 배향된 섬유를 얻을 수 있어, 높은 인장 강도와 인장 탄성률을 가진다.