불소-페닐실리콘의 공중합체 합성, 그 내열성 및 분해매커니즘 연구

초록

실리콘 고분자는 실록산 결합 (Si-O)가 반복되는 고분자로, 무기결합인 실록산과 Si 원자에 붙은 유기 그룹인 2개의 R1, R2기에 의해 유기고분자와 무기물질의 장점이 함께 나타나는 고분자이다. R1, R2기가 모두 메틸기로 이루어진 실리콘 고분자를 PDMS (Polydimethylsiloxane)이라고 부른다. 기존 PDMS의 단점을 보완하기 유기 그룹 R기에 메틸기 외 다양한 작용기로 치환된 변성실리콘이 존재한다. 예를 들어 불소실리콘은 R기 하나가 트리플루오로프로필기와 같은 불소기로 치환된 불소실리콘, 페닐기로 치환된 페닐실리콘, 형태로 각각 기존 PDMS에 있지 않은 독특한 특성을 갖는다. 본 연구는 내열성이 약한 불소실리콘과 내열성이 강한 페닐실리콘을 함께 공중합한 실리콘 고분자를 고무로 가공하였으며, 이러한 고무의 내열 특성의 효과와 더불어 분해 메커니즘에 대한 연구를 진행하였다. 기존 PDMS 실리콘 고분자의 분해과정은 환형의 단량체로 전환되는 backbiting과 메틸기에 의한 라디칼 분해로 흔히 알려져있다. 하지만, 불소실리콘과 페닐실리콘은 각각 불소기와 페닐기에 의한 분해 메커니즘에 대한 차이가 있으며, 이를 열중량 분석기와 함께 연관지어서 설명하였다.