가교결합(Cross-linking)

고분자 재료의 가교결합이란 사슬모양의 고분자 사이를 화학결합을 통해 연결시키는 화학반응을 말합니다.

일반적으로 고분자 중합체의 성질을 개량할 목적으로 이용되고 있으며, 가교도(가교결합의 수)가 높을수록 고분자 재료의 열가소성 특성은 감소하는 반면 기계적 강도와 내열특성이 증가하는 특징이 있습니다.

대표적인 가교결합방법으로는 과산화물(Peroxide)을 소스로 결합시키는 화학가교, 방사선(Radiation)을 소스로 결합시키는 조사가교방법, 실란(Silane)을 소스로 결합시키는 실란가교(수가교)가 있습니다.

 

화학가교는 가장 일반적인 가교방식으로 과산화물 가교제를 혼합한 컴파운드를 사용하여 압출한 후 고온, 고압에서 가교시키는 방식입니다. 균일한 가교분포를 낼 수 있고 가교대상의 두께에 제한이 없다는 장점이 있지만 고비용, 저생산성이라는 단점이 있습니다.

 

조사가교는 전자선 조사장비를 사용하여 가교대상에 전자빔을 조사하는 방식입니다. 고생산성과 가교도 제어가 용이하다는 장점이 있지만 고가의 조사장비가 필요하고 가교대상의 두께에 제한이 있다는 단점이 있습니다.

 

실란가교(수가교)는 실란(실레인) 화합물을 혼합한 컴파운드를 사용하여 압출한 후 촉매제를 투입하여 외부에서 스팀이나 뜨거운 물을 침투시켜 가교시키는 방식입니다. 저비용, 고생산성의 장점이 있지만 가교대상의 두께에 제한이 있다는 장점이 있습니다.

가교방식별 특징