• 제목/요약/키워드: 초소수성 표면

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두 용매에서의 폴리스타이렌의 용해도 차이를 이용한 초소수성 표면 제조 (Fabrication of Super-hydrophobic Surface using Solubility Difference of Polystyrene at Two Different Solvents)

  • 정진석;박광배;최호석
    • 청정기술
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    • 제14권1호
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    • pp.35-39
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    • 2008
  • 본 연구에서는 용매에 따른 고분자의 용해도 차이를 이용하여 슬라이드글라스 표면위에 초소수성 고분자막을 성공적으로 제조하였다. 폴리스타이렌 (PS)을 tetrahydrofuran (THF)에 녹인 후 다시 에탄올(EtOH)을 첨가하여 두 용매의 용해도 차이로 표면에 초소수성 성질을 갖게 제조하였다. 한편, EtOH 첨가, 코팅방법, 용액혼합 시간과 속도 및 다른 알콜들이 형성된 표면의 소수성에 미치는 영향들을 각각 조사하였다. 접촉 각 측정기를 사용하여 측정한 결과 $150^{\circ}$ 이상의 물 접촉각을 확인하였고, 광학현미경(optical microscopy)과 주사전자현미경(scanning electron microscope, SEM)으로 관찰한 표면 구조는 $5\;{\mu}m$ 이하의 입자들로 구성된 미세다공성 구조임이 확인되었다.

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유기용매에 의한 실리카 나노입자의 응집조절과 비불소계 자기조립박막을 이용한 초발수 표면 제조 (Preparation of Superhydrophobic Surfaces Using Agglomeration Control of Silica Nanoparticles by Organic Solvent and Non-fluoride Self-assembled Monolayers)

  • 김태윤;정진;정일두
    • 접착 및 계면
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    • 제16권3호
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    • pp.116-121
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    • 2015
  • 본 연구에서는 발수성 재료로 쓰이고 상대적으로 가격이 비싼 불소계 실란을 대체하기 위해 octadecyltrichlorosilane (OTS)을 사용하였다. 코팅층의 기계적 접착강도를 향상시키기 위해 무기바인더를 산 촉매 하에서 졸-겔 반응에 의해 분산시켜 합성하였다. 합성된 실리카 나노입자는 나노크기의 거칠기를 제공하기 때문에 초소수성을 쉽게 얻기 어려우므로 유기용매에 의한 입자의 응집을 유도하였다. 실리카 나노입자의 적절한 크기 선택에 따라 OTS를 사용해서 표면을 소수화 시킨 후 유기용매의 양이 증가함에 따라 초소수성의 표면을 얻었고 극도의 물 반발 거동이 zero sliding angle과 함께 관찰되었다. 이러한 초소수성은 용매와의 혼합과 상관없이 유전상수가 25보다 작은 값을 가졌으며 용매 내에서 입자의 응집을 통해 유도된 초소수성 표면을 제조하는 것이 저유전상수 값에 대한 지표가 되었다.

입자 necking 적용 접합력 향상된 SiO2 코팅층의 초소수 특성 (Superhydrophobicity of Adhesion-Enhanced SiO2 Layers by Necking)

  • 김재훈;김지영;김상섭
    • 한국표면공학회:학술대회논문집
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    • 한국표면공학회 2013년도 춘계학술대회 논문집
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    • pp.188-189
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    • 2013
  • 전기분무 증착법(electrospray deposition)으로 형성된 실리카($SiO_2$) 코팅층의 경우 단순한 입자들의 응집체이므로 초소수성의 높은 접촉각을 보이지만 약한 접합력으로 인하여 실제 응용에 제한이 있다. 본 연구에서는 고온 열처리를 통한 실리카 입자간의 네킹(necking)현상을 이용하여 실리카 코팅층의 네킹을 유도하여 접합력이 향상된 실리카 코팅층을 얻고자 하였으며, 이 코팅층의 초소수 특성을 평가하였다. 적절한 온도 범위에서의 열처리는 표면 거칠기와 접합력 측면에서 모두 좋은 특성을 보였고, 최종적으로는 불소화 처리를 하여 접합력이 향상된 실리카 초소수성 코팅층을 형성할 수 있었다.

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프로판올 첨가에 따른 PVC 용액의 박막 형성과 표면 특성에 미치는 영향 (Effect of the Addition of Propanol to PVC Solution on the Structure of Thin Film and its Surface Property)

  • 박재남;신영식;이원규
    • 공업화학
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    • 제26권1호
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    • pp.35-39
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    • 2015
  • 범용성 고분자인 폴리염화비닐(PVC)의 용매에 대한 용해도 차이를 이용하여 미세다공성 구조의 표면을 갖는 초소수성 박막을 제조하고 박막의 형상에 따른 표면 특성을 분석하였다. 용매로 테트라하이드로퓨란과 비용매인 프로판올로 구성된 PVC 용액을 딥코팅으로 물과의 접촉각이 $150^{\circ}$ 이상인 초소수성 PVC 박막을 얻었다. PVC 박막 제조과정의 표면 건조공정에서 온도가 증가는 표면 거칠기를 상대적으로 감소시켜 표면의 소수성 특성 저하를 가져왔다. PVC 용액에 비용매인 프로판올의 양을 증가시키면 코팅 박막의 표면 거칠기가 균일해지고 접촉각을 증가시키는 효과를 보였다. 초소수성의 PVC 박막 표면을 산소 플라즈마 처리하면 노출시간에 따라 친수성으로 표면특성이 변환됨을 확인하였다.

나노입자 마스크를 이용하여 제작한 초소수성 마이크로-나노 혼성구조 (Fabrication of Superhydrophobic Micro-Nano Hybrid Structures by Reactive Ion Etching with Au Nanoparticle Masks)

  • 이초연;윤석본;장건익;윤완수
    • 한국진공학회지
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    • 제19권4호
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    • pp.300-306
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    • 2010
  • 소수성 고분자를 사용하여 제작한 마이크로구조에 금 나노입자를 마스크로 이용하는 반응성이온식각(RIE: Reactive Ion Etching)을 적용하여 초소수성을 갖는 마이크로-나노 혼성구조를 제작하였다. 소수성 고분자로는 PFPE (perfluoropolyether bisurethane methacrylate)를 사용하였으며 마이크로 단일구조는 PDMS (polydimethylsiloxane) 몰드를 사용하는 스탬핑 방식으로 제작하였다. 다양한 형태로 제작한 PFPE 마이크로 단일구조와 마이크로-나노 혼성구조의 표면 접촉각을 측정하여 표면 미세구조에 따른 소수성의 변화를 관찰하였다. 마이크로 단일구조의 경우 접촉각은 안정적인 값을 보이지 못하였으나 단일 구조에 나노입자를 사용한 식각을 적용해 나노구조가 형성됨에 따라 $150^{\circ}$ 이상의 접촉각을 갖는 초소수성 표면이 매우 높은 재현성으로 용이하게 형성되었다.

초소수성 표면특성을 갖는 폴리프로필렌 박막형성 (Formation of Polypropylene Thin Films with Superhydrophobic Surface)

  • 박재남;신영식;이원규
    • 공업화학
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    • 제25권6호
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    • pp.598-601
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    • 2014
  • Polypropylene의 농도와 코팅 막의 건조 온도 및 나노실리카의 첨가량의 변화 등 polypropylene 박막 제조를 위한 공정 변수들이 박막의 표면 형상 및 특성에 미치는 영향을 연구하였다. Polypropylene의 농도가 30 mg/mL인 경우에 $30^{\circ}C$의 건조 온도로 90 min 동안 93 mTorr의 진공 조건으로 최대 접촉각 $154^{\circ}$를 갖는 초소수성 polypropylene 박막을 얻을 수 있었다. 용매 휘발을 위한 진공 오븐에서의 건조 온도가 증가함에 따라 박막의 거칠기가 감소하여 접촉각이 낮아지는 효과를 가져왔다. Polypropylene-실리카 복합막은 박막 내에 나노실리카의 함유량의 증가에 따라 박막 표면이 미세 다공성 구조에서 미세 구형 구조물로 변환되면서 접촉각의 증가로 초소수성 표면 특성을 보였다.