접합이론과 고분자 접찹제의 특징

목차

목 차
1. 접착이론
1) 접착상태란?
2) 접착제란?
3) 접착력
4) 접착제의 선정기준

2. 접착의 원리

3. 접착제의 분류
1) 주성분에 의한 분류
2) 경화 방법에 의한 분류
3) 형태에 의한 분류

4. 수지의 적용
1) 강화
2) 접착
3) 피복
4) 경화과정

5. 폴리머(polymers)수지란
1) 분자량
2) 유리전이온도(Glass transition temperature)
3) 기계적 특성
4) 폴리머수지의 열화
5) 산화
6)용매

6.폴리머수지의 종류
1) Poly(vinyl acetate) PVAc
2) 아크릴 수지(Acrylic Resin)
3) Poly(ethylene glycol) PEG
4) 셀룰로오즈(Cellulose)계 수지
5) 천연 수용성 폴리머수지
6) 유용성 천연수지
7) 가교결합 폴리머수지

※ 참고문헌

본문내용

Silanes : 보존처리에 사용되는 Silane 유도체들은 tetraethoxysilane과 같이 tri 또는 tetra-기능기 유도체이다. 중합은 물의 작용으로 시작되며 가수분해와 응결에 의한 것이다. tetra-기능기의 단량체로부터 형성된 폴리머는 실리카겔과 유사할 것이다. Methyltrimethoxysilane과 같은 tri-기능기 단량
체는 비슷한 형태로 반응하지만 Si-C결합을 존속시킨다. 이 단량체로부터 형성된 폴리머는 용제와 광산화에 대한 저항성을 갖고 있고 강인하지만 유연성은 없다. Silanol기들은 화학적 연쇄를 생성하기 위해 표면의 -OH기와 반응한다.
유기접착제와 상호작용을 하는 기능기를 가지고 있는 Trialkoxysilanes은 무기질 대상물의 표면과 접착제사이의 화학적 결합을 견고하게 만들 수 있다. 때문에 이것들은 couplingagent로 이용된다.
Siloxanes : 실리콘오일과 실리콘고무의 분자사슬 구성단위는 dimethyl-siloxane이며 phenyl, fluorinate alkyls와 같은 유기치환기들이 특별한 목적으로 이용된다. 이들 실리콘합성물은 다양한 분자량과 함께 묽은 액상으로부터 점성의 반 액상에 이르기까지 여러 형태로 만들어진다. 그 분자사슬은 적당한 반응기가 분자 안에 존재하면 가교결합을 할 수 있다. 대부분의 실온 경화 형 실리콘RTV고무는 응축 반응에 의해 굳어진다. RTV고무는 2part type과 수증기의 확산에 의해 경화가 개시되는 1액형이 있다.
- 보존처리
Silane은 풍화된 돌의 보존처리 특히 강화처리에 적용되었다. tetraethoxysilane은 여러 암석재료와 중합된 겔의 유사성 때문에 돌의 강화처리에 이용되었다. 하지만 과거에는 고분자의 반 중합 silane의 존재로 인해 깊은 침투가 저지되었다. 또한 일부 silane 유도체는 석재에 침투된 후 수분과 반응하여 결정화 되면서 풍화된 돌에 미세한 균열을 생성한다고 알려져 있다.
Methyltrialkoxysilane은 1960년대부터 돌의 발수제로 만들어져 사용되었다. Silane의 침투성은 휘발성이 낮은 용제를 사용하거나,표면 침적 방식의 강화처리, 불투과성 증발방지 피복 등으로 개선될 수 있다.
독일 Wacker사의 OH-100은 예비 중합된 tetraethoxysilane(TEOS)과 에탄올을 용매로 하는 tinbutyldilaurate 촉매로 구성되어 있으며 유럽에서 발수성이 없는 침투 강화제로 추천되고 있다. Silane을 포함한 실리콘수지의 적용은 아직 발전단계에 있으며 외부에 있는 대형 석물과 같은 것에 대해서는 해결해야 할 문제가 남아있다. 모든 Silane이 장기적으로 대상물에 해를 주지는 않을 것이지만 그 반응은 비가역적이다.
② 에폭시수지
에폭시수지는 2부분으로 구성된다 - 하나는 epoxide[에틸레옥사이드 환이고 또다른 하나는 epoxide와 반응하여 가교 결합하는 경화제이다. epoxide나 가교결합성분의 변경에 의해 광범위한 종류의 Polymer들이 만들어질 수 있으며 촉매나, 희석제, 가소제를 이용한 물성조절도 가능하다. 에폭시계 접착제들과 충진용 수지들은 높은 강도와 함께 다양한 재질의 대상물에서 우수한 접착력을 발휘한다. 에폭시수지는 액체상태와 이 후의 겔상태의2단계에서 최대5% 정도 수축이 되며 수축력은 실온경화형 수지의 경우 4.4MPa에 달한다. 공업용 epoxide수지는 비스페놀 A의 diglycidyl ether로 점성의 저 중합체 이다. 그 분자사슬 내의 Benzene은 수지가 짧은 시간 안에 견고한 Polymer로 경화되게 한다. 실온경화형 에폭시 수지의 경화제는 지방족amin과 amide이다. 무수산과 같은 다른 물질은 고온경화에 사용되어진다.
모든 amin은 독성이 있으며 이러한 이유 때문에 불쾌한 냄새가 적고 풀반죽 또는 용액상의 Polyamide들이 가정용 에폭시를 위해 만들어졌다. 저점성의 amin들은 심각한 피부자극을 일으키고,독성의 가스를 발생 시키며 흡습성이 되게 한다.그리고 구리합금을 부식시키는 원인이 될 수 있다. 방향족 DGEBA는 빛과 자외선 흡수에 의해 황변화되는 경향이 있다. 대다수 공업용의 제품들은 황변화의 원인이 되는 불순물들을 함유하고 있지만 지방족 에폭시들은 방향족 에폭시수지보다 황변화 될 여지가 적다.
- 보존처리
에폭시접착제는 1950년대에 목재, 금속 그리고 도자기의 접착, 목재 강화제로 개발되었으며 높은 강도와 공간 충진 능력 때문에 석물의 복원과 강화를 위해서도 사용되었다.
석조물의 보존처리에서는 특정 과제를 위해 조제된 에폭시 접착제가 사용되는 것이 보통이다. 1980년대 이후 일본과 우리나라에서도 목조건물과 석물 보존처리 분야에서 에폭시수지가 이용되기 시작 하였다. 석물 보존처리에서는 파손 절단된 부분의 접합과 결손부 복원에 이용되지만 풍화된 석재의 강화처리를 위한 목적으로는 쓰이지 않는다. 과거 유럽지역에서 시도한 바 있으나 실패함-. 목조건물 보수작업에서는 충해를 입어 부식 손상된 부재의 빈 공간을 채워주거나 균열이 발생된 부재를 보강하기 위해 사용된다. 특히 건축구조상 쉽게 교체할 수 없는 부재의 수리, 손상 범위가 작아 재사용이 가능한 부재를 수리할 때 주로 적용된다. 충진 또는 보강에 쓰이는 에폭시수지는 목재 복원재로 고안된 고점성 제품(예 : Araldite SV427, HV427), 또는 저 점성의 에폭시수지에 목분 같은 filler를 혼합하여 물성을 조절한 것을 사용한다. 건물의 하중 지탱과 관련된 부재를 수리 보강하는 경우에는 보다 높은 강성을 부여하기 위해 유리섬유, 탄소섬유와 같은 보강재를 함께 이용할 수 있다.에폭시수지는 여타 폴리머수지들에 비해 물성이 우수하고 환경에 대한 내구성도 높은 재료이지만 비가역적인 특성이나 수축 시 나타나는 높은 응력, 황변화 등 단점도 적지 않다.
※ 참고문헌
이오희, 문화재 보존과학, 주류성출판사, 2008
김주삼, 문화재의 보존과 복원, 책세상, 2001
양필승, 도토기의 보존처리, 보존과학 기초연수교육, 국립문화재연구소, 1997
함철희,양필승, 도토기 보존처리 事例 硏究, 국립문화재연구소

키워드

접착의 원리,   접착제의 분류,   수지의 적용,   폴리머(polymers)수지란,   폴리머수지의 종류