소재 자료

공액고분자(Conjugated Polymer)

카모메니저 — Wed, 25 Mar 2026 14:51:51 +0900

1. 공액고분자(Conjugated Polymer)

전자·광학 분야에서 매우 중요한 기능성 소재로, 분자 내에 이중결합과 단일결합이 교대로 배열된 고분자를 의미합니다.

2. 구조

공액고분자는 사슬 구조 안에 π(파이) 전자들이 이동 가능한 구조를 가지고 있어

일반 고분자와 달리 전기적·광학적 특성을 나타냅니다.

−C=C−C−C=C−C−C=C−

단일결합과 이중결합이 교대로 배열 (alternating structure)

π(파이) 전자가 사슬 전체에 비편재화(delocalization)

3. 대표적인 소재

1) 폴리아세틸렌

2) 폴리티오펜

3) 폴리아닐린

폴리티오에테르(Polythioether)

카모메니저 — Thu, 19 Mar 2026 08:37:12 +0900

1. 폴리티오에테르(Polythioether)

분자 주쇄(Backbone)에 황(S) 원자가 포함된 고기능성 엘라스토머(탄성체)의 일종입니다.

주로 항공우주 및 자동차 산업에서 고성능 실란트(Sealant)나 코팅제로 널리 사용됩니다.

2. 주요 특징과 장점

1) 화학적 구조와 특징 - 탄소-황-탄소($-C-S-C-$) 결합한 구조.

2) 내화학성: 항공유(Jet Fuel), 가솔린, 각종 오일 및 용제에 대한 저항성이 매우 뛰어납니다. 연료 탱크 실란트로 사용되는 이유입니다.

3) 열 안정성: 폴리설파이드보다 열에 강하며, 저온에서도 탄성을 잘 유지합니다. (보통 -60°C에서 160°C 범위에서 안정적)

4) 빠른 경화: 화학적 구조 덕분에 경화 속도가 빠르고, 경화 과정에서 수축이 적습니다.

3. 주요 용도

- 폴리티오에테르는 가혹한 환경에서도 기밀성을 유지해야 하는 곳에 필수적으로 쓰입니다.

- 항공우주: 항공기 연료 탱크 내부 실링, 동체 접합부 실링.

- 전자 부품: 내습성과 화학적 안정성이 필요한 전기/전자 부품의 포팅(Potting) 및 코팅.

- 자동차: 특수 연료 시스템이나 엔진 주변의 가스켓 및 실란트.

4. 폴리설파이드(Polysulfide)와폴리티오에테르의 차이점

특징	폴리설파이드 (Polysulfide)	폴리티오에테르 (Polythioether)
주쇄 결합	-S-S-(다황화 결합)	-C-S-C-(티오에테르 결합)
내열성	상대적으로 낮음	우수함
경화 속도	비교적 느림	매우 빠름 (UV 경화형도 존재)
비중	다소 높음	상대적으로 낮아 경량화에 유리

폴리이미드(polyimide, PI) 이란?

아템 — Wed, 01 Apr 2020 12:25:59 +0900

폴리이미드(polyimide, PI)는 고분자의 한 종류로서 이미드(imide) 작용기를 주쇄에 가지는 분자를 통칭한다.

이미드 작용기는 두 개의 아실(acyl) 작용기가 질소 원자에 결합한 구조이다. 많은 경우 아민(amine)과 카복실산 무수물(carboxylic anhydride)기 간의 축합 반응을 통해 폴리이미드를 합성한다.

폴리이미드의 화학구조

캡톤(Kapton)의 분자구조

1950년대부터 산업적으로 대량 생산되기 시작하였다. 폴리이미드는 이미드의 화학적 안정성을 기초로 하여 우수한 기계적 강도, 내화학성, 내열성을 가진다. 특히 내열성은 폴리이미드를 연료 전지, 태양 전지, 메모리, 디스플레이 등의 다양한 응용에 사용하게 한 주요 물성이다. 폴리이미드는 특히 좋은 절연 특성 및 낮은 유전율의 전기적 특성을 보인다. 따라서 전자 기기에서부터 광학 분야에 이르기까지 중요한 고분자 재료로 쓰인다. 무기물 대신 폴리이미드와 같은 유기물을 사용함으로써 제품의 경량화 및 소형화가 가능하다는 장점이 있다. 유리 기판을 대체할 수 있는 가볍고 유연성이 있는 기판 재료로 폴리이미드를 연구하고 있다.

캡톤(Kapton) 테이프 (출처)

흔히 알려진 폴리이미드로 파이로멜리트산 이무수물(pyromellitic dianhydride)과 4,4'-옥시다이아닐린(4,4'-oxydianiline) 단량체 간의 축합 중합으로 합성하는 캡톤(Kapton)을 들 수 있다.

주쇄의 화학 구조에 따라 폴리이미드를 다음과 같이 분류하며, 포화 탄화수소 및 불포화 탄화수소 폴리이미드로 나눈다.

폴리이미드 주쇄 내의 전자주개(electron donor)와 전자받개(electron acceptor)의 예시

방향족 폴리이미드는 디스플레이 소재 등 광학 분야에서 사용되는데 본질적으로 짙은 갈색을 나타내는 경우가 많아 기존의 유리 기판을 대체하기에는 광학적 특성에서 제약이 있었다. 이러한 색깔은 이미드 주쇄 내에 존재하는 카복실산 무수물기가 전자받개(electron-acceptor)로, 다이아민기가 전자주개(electrondonor)로 작용하면서 전하 이동 컴플렉스(charge transfer complex (CTC))를 형성하는 것으로 설명할 수 있다. 주쇄에 있는 방향족의 공명 구조(resonance structure)의 수가 증가하면 π 전자의 전이가 쉬워지고 에너지 준위는 낮아져 가시광선 영역의 빛을 흡수하게 된다. 이에 따라 그의 배색인 황색 및 적색을 띠게 되면서 짙은 갈색으로 보인다.

폴리이미드의 본질적인 색을 제거하기 위해서는 π 전자의 밀도를 감소시켜 폴리이미드의 구조에 변화를 줄 필요가 있다. 그러나 이러한 구조 변화로 인하여 폴리이미드의 장점인 열적/기계적 내구성을 감소시키기도 한다. 따라서 최근 들어 폴리이미드가 가지는 본래의 열적/기계적 내구성을 유지하면서 투명한 폴리이미드 필름을 제작하는 연구가 활발히 이루어지고 있다. 그 전략 중 하나는 alicyclic (aliphatic + cyclic) 구조를 주쇄에 도입하는 것이다. 예로써 사이클로뷰테인(cyclobutane), 사이클로헥세인(cyclohexane), 카르도(cardo) 작용기(예: 다이페닐사이클로섹세인(diphenylcyclohexane), 아다만테인(adamantane))를 들 수 있다. 또 하나의 전략은 전기음성도가 큰 플루오린(F)이나 설폰(sulfone) 치환기를 도입하는 것이다. 다른 전략으로써 비대칭 혹은 뒤틀린 구조를 가지며 단단한 작용기를 도입하기도 한다. 예로써 비대칭으로 치환체가 달린 바이페닐(biphenyl) 혹은 다이페닐 에터(diphenyl ether) 작용기를 들 수 있다.

[네이버 지식백과] 폴리이미드 [polyimide] (화학백과)

멜라민 [ melamine ]

아템 — Fri, 21 Feb 2020 13:43:04 +0900

멜라민은 우리가 알게 모르게 많이 사용하는 원료 입니다.

우리가 생활 주변에 멜라민으로 만들어진 제품을 많이 볼수 있습니다.

인터넷에 많은 정보가 있지요.ㅎ

멜라민은 C₃H₆N₆의 화학식을 가진 유기 화합물이다. 1,3,5-트라이아진(1,3,5-triazine) 골격에 사이안아마이드 (cyanamide)의 3중합체(trimer)이다. 이름은 1,3,5-트라이아진-2,4,6-트라이아민(1,3,5-triazine-2,4,6-triamine) 라고 합니다.

멜라민은 멜라민-폼알데하이드(melamine-formaldehyde)와 같은 플라스틱의 제조에도 사용되며 멜라민은 사이안아마이드처럼 질량의 67%가 질소이며, 화재 지연제(fire retardant)로 쓰이는데 그 이유는 연소가 되면 질소를 배출하기 때문이다.

사용용도는 열경화성 프라스틱으로서 인테리어 장식지나 식당에서 사용하는 접시, 화이트보즈, 가구와 멜라민폼, 화이트보드 지우개,단열소재, 잉크와 플라스틱 착색제, 화재지연재,카본나노소재등에도 사용된다. 아주 다양하게 사용되는 소재 입니다.

더자세한 소재 정보는 여기로