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Contents
국문요지 6
1. Introduction 11
2. Experimental 16
2.1. Materials 16
2.2. Layer by Layer deposition of polyelectrolyte on the surface of ZnO particles 16
2.3. Fabrication and hydrolysis of PLA films 18
2.4. Dip coating of the ZnO composite particles onto the PLA films 18
2.5. Preparation of superhydrophobic surface of PLA films with HDTMS 19
2.6. Characterization 20
3. Results and Discussion 22
3.1. Thermal property of PLA film 22
3.2. Property of polyelectrolyte 23
3.3. Composition of ZnO composite particles 26
3.4. Morphology of PLA films 29
3.5. UV-shielding and optical properties 34
3.6. Hydrophobicity and UV durability 36
4. Conclusions 44
5. References 45
Abstract 49
Table 1. Thermal transition temperature of PLA film at a heating rate... 22
Table 2. Atomic concentration of PLA film surface before and after... 31
Table 3. Contact angle with water and methylene iodide and surface 41
Figure 1. Schematics of the fabrication of ZnO/SiO₂ composite particles. 14
Figure 2. Schematics of coating process of ZnO composite particles on... 15
Figure 3. The zeta potential measurements (mV) versus the oppositely... 25
Figure 4. The TEM images of (a) original ZnO and (b) ZnO composite... 27
Figure 5. FTIR spectrum of Neat ZnO and ZnO composite particles. 28
Figure 6. XPS spectra of (a) neat PLA film, (b) 2 h hydrolyzed PLA film,... 32
Figure 7. SEM images of (a) 2 h hydrolyzed PLA film coated with... 33
Figure 8. UV-vis absorbance curves of neat PLA film and PLA film... 35
Figure 9. Water contact angle of (a) neat PLA film, (b) 1 h hydrolyzed... 40
Figure 10. Schematics of UV durability test of (a) hydrolyzed PLA film... 42
Figure 11. Water contact angles of the hydrolyzed PLA films coated... 43
초록보기 더보기
바이오 메스 기반 고분자인 폴리락타이드는 최근 화석연료 고갈, 산업폐기물 증가, 온실가스 배출 증가 등의 환경문제를 해결 할 수 있는 지속 가능한 물질로 많은 연구가 진행되고 있다. 하지만 폴리락타이드의 낮은 기계적 물성, 가격 경쟁력, 응용의 한계로 인해 고분자 시장에서 0.3% 미만의 낮은 비중을 차지하고 있다. 현재 폴리락타이드에 대한 많은 연구로 석유 기반 고분자와 비슷한 수준의 기계적 물성과 가격 경쟁력을 갖는 폴리락타이드 제품이 개발되고 있으나 폴리락타이드의 응용의 한계적 측면에서는 아직 미비한 상황이며, 더욱 많은 연구가 필요한 실정이다. 따라서 본 연구에서는 폴리락타이드의 응용의 범위를 확대하고자 기존의 폴리락타이드의 장점인 생분해성, 생적합성, 투명성을 유지하고, 초발수성 표면을 발현하여 자가세정, 반사방지, 내부식성, 내오염성 능력을 부여하는 연구를 진행하였다. 초발수성 표면을 발현하기 위해 산화아연을 이용한 나노 구조를 폴리락타이드 표면에 도입하였다. 산화아연 나노 입자는 물리·화학적으로 안정하며, 나노 크기의 입자로 표면 구조를 형성하기 유리하며, 340-400 nm 범위의 자외선 파장을 흡수하여, 많은 응용이 가능성을 갖는 물질이다. 그러나 밴드 갭 이상의 에너지를 갖는 자외선에 의해 유기물질의 분해를 촉진하는 광 촉매 역할을 하기 때문에, 광분해를 방지하기 위한 다른 방법이 필요하다. 본 연구에서는 코어-쉘 형태의 산화 아연/실리카 나노 입자를 도입하여, 산화아연의 자외선 차단능력을 유지하고, 광분해를 방지하였다. 또한 폴리락타이드 필름과 복합 입자의 상호인력을 증가시키기 위해 필름 표면에 마일드 사포니케이션 반응을 이용한 히드록실기, 카르복실기를 도입과, 층상 자기조립법을 이용하였다. 제조된 코어-쉘 산화아연/실리카 나노 입자의 형태학적 분석하였으며, 표면 처리된 폴리락타이드 필름의 표면특성 및 코팅 후 필름 표면의 모폴로지를 분석하였다. 또한 산화아연이 코팅된 폴리락타이드 복합필름의 초발수성을 확인하고 표면 에너지를 계산하였다. 본 연구의 결과로 폴리락타이드 필름의 디스플레이, 섬유, 태양전지, 자동차 산업으로의 응용확대가 예상된다.
원문구축 및 2018년 이후 자료는 524호에서 직접 열람하십시요.
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