Biphenyl 기반의 모노머를 활용한 내화학성이 향상된 공중합아라미드 섬유

Abstract

이 연구에서는 Biphenyl 기반의 모노머인 4,4′-(1,1′-Biphenyl-4,4′-diyldioxy)dianiline (BAPB)와 3,4’-ODA를 활용하여 공중합 아라미드 용액을 중합, 방사하는 실험을 진행했다. BAPB를 모노머로 사용한 공중합 아라미드는 Biphenyl 구조를 포함하고 있는데 안정한 방향족 고리가 연결된 이 구조는 공중합 아라미드 섬유의 화학적 안정성과 열 안정성을 향상시킬 수 있었다. 화학적 안정성을 비교했을 때, 산 처리의 경우, 3,4’-ODA 기반 섬유는 손상이 많이 되어 인장 물성 측정이 어려울 정도였지만, BAPB 기반 섬유는 인장강도는 약 63% 감소하였고, 인장 탄성률은 거의 유지한 정도의 인장 물성을 보였다. 염기와 스팀 처리 후의 섬유 물성에서는 두 섬유 모두 인장 물성이 감소하였지만, 그 정도가 BAPB 기반 섬유가 덜 감소하는 경향을 보였으며 TGA와 DMA를 통한 열분해 온도와 유리 전이 온도를 비교하였을 때 BAPB 기반 섬유가 10-20℃ 더 높은 열 안정성을 보였다. 이와 같은 공중합 아라미드 구조에 새로운 모노머의 도입은 기존 공중합 아라미드보다 향상된 화학적 안정성과 열적 안정성을 가진 공중합 아라미드 개발의 가능성을 제시하였다.