냉동 젤화 및 금속 배위에 의한 기계적 물성이 향상된 이중가교 폴리아스팔트산 하이드로젤의 제조

Double network(DN) 하이드로젤, nanocomposite 및 nanostructured 하이드로젤을 포함한 새로운 여러가지 방법으로 높은 강도(strength)와 인성(toughness)을 갖는 하이드로젤을 제조하기 위한 노력이 계속되고 있다. 본 연구에서는 초다공성 poly(aspartic acid)(PASP) cryogel을 전구체 폴리머인 polysuccinimide의 DMSO 용매상에서 -25 ℃의 저온 가교반응(cryogelation)과 이 생성된 젤의 pH9 버퍼용액 내 가수분해 공정을 통해 제조하였다. 얻은 하이드로젤은 다음 단계에서 금속 양이온(ex. Fe +3 , Ca +2 , Zn +2 )을 함유한 수용액으로 처리함으로써 공유결합과 함께 카복실산과 금속 양이온간의 이온 결합을 포함하는 이중가교(dual-crosslinked) 하이드로젤로 전환된다. 결과의 PASP cryogel은 금속 양이온의 종류에 따라 향상된 기계적 강도와 인성을 나타내었다. 압축 및 인장시험을 통해 1) 상온에서 제조한 일반 PASP 하이드로젤, 2) PASP-cryogel, 그리고 3) 금속이온 함유 PASP-cryogel의 기계적 특성을 비교 고찰하였다. 그리고 FTIR과 SEM을 통하여 분자구조 및 젤의 다공성 모폴로지를 확인하였다.