KR100580597B1 - 고성능 나노소재를 이용한 피이티 재생 폴리머 콘크리트조성물 및 이의 제조방법 - Google Patents

고성능 나노소재를 이용한 피이티 재생 폴리머 콘크리트조성물 및 이의 제조방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 고성능 나노소재를 응용한 PET 재생 폴리머 콘크리트 및 그 제조방법에 관한 것으로, 구체적으로는 폐 PET 재생불포화 폴리에스테르 수지를 이용하여 자원의 재활용과 환경보존 및 경제적 이득을 얻고, 고성능 나노소재를 이용하여 내화-내열성능 및 소수성-발수성을 향상시키기 위한 것이다.
이에 따른 본 발명은, 폐 PET 재생 불포화 폴리에스테르 수지 5~30 중량%, 충전재 5~30 중량%, 골재 40~89 중량%, 내화-내열 성능 나노소재 0.01∼30중량%로 구성되고, 내화-내열성 나노소재는 실리카, 알루미나, 지로코늄, 스칸듐, 란타늄, 세륨, 네오듐, 이트륨, 티타늄, 하프늄, 바나듐, 니오븀, 탄탈륨, 크로뮴, 몰리브덴, 텅스텐 및 그들의 혼합물로 구성된 군으로부터 선택된 금속 봉화물, 탄화물, 또는 질화물등 내화-내열성능을 가지고, 소수-발수성능 나노소재는 불소,실리카등 소수-발수성능을 가진 물질의 나노소재화 한 것을 특징으로 한다.
나노소재, 폴리머 콘크리트

Description

고성능 나노소재를 이용한 피이티 재생 폴리머 콘크리트 조성물 및 이의 제조방법{Performance-improving method of PET recycling polymer concrete to apply highly efficient nano particles}
본 발명은 고성능 나노소재를 응용한 PET 재생 폴리머 콘크리트 및 그 제조방법에 관한 것으로, 구체적으로는 폐 PET 재생불포화 폴리에스테르 수지를 이용하여 자원의 재활용과 환경보존 및 경제적 이득을 얻고, 고성능 나노소재를 이용하여 내화-내열성능 및 소수성-발수성을 향상시키기 위한 것이다.
일반적으로 폴리머 콘크리트를 제조하는 방법에는 일반적으로 세가지 방법이 있다.
첫째방법으로는 기존의 포틀랜드 시멘트 결합제에 유기 고분자물을 첨가하여 강도를 보완한 PCC (Polymer- medified concrete)가 있다. 이 방법은 분산시킬수 있는 유화입자나 고분자 분말 또는 그 단량체를 시멘트 결합제와 혼합하고 물을 섞음으로써 시멘트의 수화작용과 동시에 시멘트층 위에 고분자 피막층이 형성되어 내부를 보호하는 구조로 이루어진다.
두 번째 방법은 골재의 결합제로서 순수한 고분자물을 사용하는 PC (Polymer concrete)이다. 이 방법은 결합제로서 고분자를 사용하기 때문에 일반적으로 보통 콘크리트에 비해서 강도, 접착력, 내구성, 내후성 및 화학적 저항성이 뛰어난 것으로 평가된다.
세 번째방법으로는 이미 단단해진 시멘트로 이루어진 콘크리트물을 고분자 단량체로 함침시킨 PIC(Polymer Impergnated Concrete)가 있으나 실제 응용이 어렵고 비용이 많이 들어 잘 사용되고 있지는 않다.
이상과 같은 폴리머 콘크리트는 결합제로 시멘트 대신에 고분자를 사용하기 때문에 수분이나 공기의 침투가 용이하지 않아서 외부환경에 대한 내구성이 뛰어나며, 고분자와 골재와의 강한 결합력으로 인해 일반 포틀랜드 시멘트를 결합제로 사용하는 시멘트 콘크리트에 비해서 압축 및 휨강도가 우수하다고 알려져 있다. 따라서 장기간 내구성이 요구되는 통신용 맨홀이나 방사성 폐기물 용기등의 제작에 사용되기도 하며, 일반 콘크리트로 만들어진 다리, 고속도로, 주차장등의 보수공사에 이용된다. 그러나 고분자수지로서 불포화 폴리에스테르수지를 사용하기 때문에 온도상승에 따른 역학적 특성이 저하되는 문제를 피할 수 없었다.
이와 같이 종래 폴리머 콘크리트는 강도등의 역학적 특성이 우수하나, 불포화 폴리에스테르수지를 사용하기 때문에 온도상승에 따른 역학적 특성이 저하되는 문제와 수지의 경제성이 떨어지는 문제점이 있어 콘크리트 대용으로 사용하기에는 문제점이 있었다.
또한 종래의 폴리머 콘크리트는 기본적으로 생산비용이 커 고스란히 소비자가격에 반영되는 문제점도 제기되어 왔다.
대부분의 합성 고분자는 가연성이며 연소시 유독 가스를 방출할 가능성이 크다. 따라서 오래 전부터 합성 수지의 개발과 함께 이에 난연성 및 불연성을 부여하기 위한 노력이 진행되어 왔다. 특히, 전기·전자 제품의 외장재 등으로 사용되는 합성 수지의 난연성 등급은 현재 대부분의 국가에서 법으로 규정되어 있다.
난연제로서 염소나 브롬 등의 할로겐 화합물을 이용하는 기술이 있어 왔다. 그러나 할로겐 화합물은 화재시 각종 환경 오염 및 인체 위해성 물질 예컨대, 다이옥신, 퓨란(furan) 등을 방출하기 때문에, 현재에는 기존의 할로겐 난연제에 대한 각종 규제가 강화되고 있는 실정이며, 최근에는 유럽을 중심으로 환경 친화적인 비할로겐 계열의 난연제에 대한 요구가 확대되고 있다. 더구나, 안티몬의 사용은 플라스틱의 열안정성과 내후성을 저하시키므로, 사출기 내 체류시 물성이 급격히 열화하는 단점이 있었다.
상기와 같은 문제점을 보완하기 위하여, 인산 에스테르 화합물과 같은 인계 난연제를 플라스틱 성형시 사용하고 있으나, 이는 성형물 표면이 불량해지기 쉽고 내열성이 저하되는 문제점이 있었다. 특히 고온에서 장시간 방치되면 분해된 인산 에스테르 화합물이 인산 등으로 더욱 환원되어 성형물의 물성이 급격히 저하될 수 있다. 이러한 변화는 특히 올리고머 형태의 인산 에스테르의 경우에 심각하다. 대부분의 인계 화합물은 액상이거나 연화점이 낮아서 이를 합성 수지에 첨가하는 경우 가소제나 유연제 역할을 동시에 하게 된다. 또한 ABS, PP 또는 PE 등의 열가소성 수지나, 페놀수지, UPE 또는 에폭시 등의 열경화성 수지에서 유리 전이점을 낮추거나 이동을 일으켜서 열변형 온도나 내열성을 저하시킨다. 따라서 수지에 난연성을 부여하기 위해 수지에 인계 화합물을 첨가하면 수지의 물성이 저하되는 문제점이 있다. 특히, 높은 모듈러스나 강도를 요구하는 제품에 있어서는, 기존의 인계 화합물로서는 원하는 물성을 충족하기가 어려웠다. 따라서 인계 난연제는 최종 수지의 난연성과 내열성 향상에 효과적으로 작용하지 못한다. 이러한 이유들로 인해, 유해한 할로겐 화합물을 사용하지 않으면서도 수지의 안정된 물성을 유지한 채 난연성을 부여하는 효과적인 기술이 절실히 요구되고 있는 실정이었다.
나노소재는 10-9m 수준의 원자조작이 가능하고, 이러한 나노상의 소재를 다른 소재에 첨가할 경우, 기존의 재료로는 구현할 수 없었던 미세단위의 조직을 구성할 수 있어 기존의 재료만을 이용한 경우보다 뛰어난 단위 성능의 구현을 가능하게 되고 나노소재의 이러한 특성을 이용하여 목적에 적합한 나노소재를 사용함으로써 폴리머 콘크리트의 내화-내열성능 및 소수성-발수성 등 내구성을 향상시킬 수 있다는 점을 착안하여 본 고안을 완성하였다.
● 내화-내열성능 소재(실리카, 알루미나, 지로코늄, 스칸듐, 란타늄, 세륨, 네오듐, 이트륨, 티타늄, 하프늄, 바나듐, 니오븀, 탄탈륨, 크로뮴, 몰리브덴, 텅스텐 및 그들의 혼합물로 구성된 군으로부터 선택된 금속 봉화물, 탄화물, 또는 질화물인 것을 나노소재화한 것을 특징으로하는 입자)
● 소수성-발수성 소재(불소,실리카등을 나노소재한 것을 특징으로 하는 입자)
이에 본 발명자는 폐 PET를 재활용하여 재생 불포화폴리에스테르 수지를 결합재로 사용시 나타나는 문제점을 보완한 고성능 나노소재를 응용한 내화-내열성능이 우수한 폴리머 콘크리트의 제조방법을 제시하였다.
본 발명의 목적은 새로운 폴리머 콘크리트 조성물을 제공하는 것이다.
또한 본 발명의 목적은 상기 조성물을 이용하여 저렴하고 내화-내열성 및 소수-발수성 등 내구성이 우수한 폴리머 콘크리트 및 이의 제조방법을 제공하는 것이다.
상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 폐 PET 재생 불포화 폴리에스테르 수지, 충전재, 골재를 포함하는 폴리머 콘크리트 조성물에 있어서,
상기 폐 PET 재생 불포화 폴리에스테르 수지 5~30 중량%, 상기 충전재 5~30 중량%, 상기 골재 40~89 중량%, 그리고 내화-내열 성능 나노소재 0.01∼30중량%를 포함하며,
상기 내화-내열성 나노소재는 실리카, 알루미나, 지로코늄, 스칸듐, 란타늄, 세륨, 네오듐, 이트륨, 티타늄, 하프늄, 바나듐, 니오븀, 탄탈륨, 크로뮴, 몰리브덴, 텅스텐을 포함하거나 또는 그들의 혼합물로 구성된 군으로부터 선택된 금속 봉화물, 탄화물, 질화물을 포함하고, 상기 충전재는 중탄산칼슘 및 플라이 애쉬(fly-ash)를 포함하는 폴리머 콘크리트 조성물을 제공한다.
다른 실시로 폐 PET 재생 불포화 폴리에스테르 수지, 충전재, 골재를 포함하는 폴리머 콘크리트 조성물에 있어서,
상기 폐 PET 재생 불포화 폴리에스테르 수지 5~30 중량%, 상기 충전재 5~30 중량%, 상기 골재 40~89 중량%, 그리고 소수-발수성능 나노소재 0.01∼30중량%를 포함하며, 상기 소수-발수성능 나노소재는 불소,실리카를 포함하고, 상기 충전재는 중탄산칼슘 및 플라이 애쉬(fly-ash)를 포함하는 폴리머 콘크리트 조성물을 제공한다.
이때 상기 나노소재의 크기는 10㎚∼100㎛이고, 상기 골재는 0.1~1.0mm의 잔골재인 폴리머 콘크리트 조성물을 제공한다.
또한 본 발명은 상기 폴리머 콘크리트 조성물을 상온(20± 3℃) 또는 50~200℃에서 24시간 이상 양생하는 폴리머 콘크리트의 제조방법을 제공한다.
즉 본 발명에서는 폐 PET 재생 불포화 폴리에스테르 수지와 고성능 나노소재(10㎚-100㎛)를 포함하는 것을 특징으로 하는 폴리머 콘크리트 조성물을 제공하는 것이다.
또한 본 발명에서는 상기 조성물로 제조되는 폴리머 콘크리트 및 이의 제조방법을 제공하는 것이다.
이하 본 발명을 상세히 설명한다.
본 발명에 의한 폴리머 콘크리트 조성물은 폐 PET 재생 불포화 폴리에스테르 수지와 고성능 나노소재를 포함하고 있는 것이 특징이다. 종래 폴리머 콘크리트에서는 열가소성 수지를 사용하였으나 강도 등의 기계적 특성이 불량하고 경화 수축이 발생하는 문제점이 있었다. 반면 본 고안에서는 열경화성 수지인 폐 PET 재생 불포화 폴리에스테르 수지를 사용함으로써 폴리머 콘크리트의 기계적 특성이 향상되었다. 또한 본 고안에 의한 고성능 나노소재를 사용함으로써 기존 일반 폴리머 콘크리트의 내화-내열성능 및 소수-발수성능을 개선하였다.
구체적으로 폐 PET 재생 불포화 폴리에스테르 수지 5∼30중량%, 골재량 40∼89중량%, 충전재 5∼30중량% 및 고성능 나노소재 0.01∼30중량%, 전수지량에 대한 개시제(촉매)는 0.1~5.0중량%로 구성되는 것이 바람직하다.
양생방법은 일반적인 상온양생(20± 3℃) 및 고온양생(50~200℃에서 24시간 이상 양생)을 실시하는 것이 바람직하다.
수지의 함량이 너무 작으면 입자간 결합력이 약해지고 이에 따른 강도의 저하가 나타날 수 있으므로 상기와 같은 조성비가 되도록 첨가하는 것이 바람직하다.
충전재가 전혀 포함되지 않으면 상기 조성물을 사용하여 경화체를 제조할 때 강도의 발현에 문제가 될 수 있으므로 첨가하는 것이 바람직하나 전체중량에 대한 50중량%는 넘지 않도록 하며, 본 발명에 있어서는 중탄산칼슘 또는 플라이 애쉬를 사용하는 것이 바람직하며 5~30중량%를 첨가한다.
본 발명에 의한 상기 폴리머 콘크리트 조성물에서 사용된 열경화성 고분자 수지는 폐 PET 재생 불포화 폴리에스테르 수지로서 폐 PET 재생 불포화 폴리에스테르 수지란 폐 PET를 재활용하여 불포화 폴리에스테르 수지를 만든 것을 말하며, 수지의 생산에 사용되는 PET조각들은 대게 음료수병으로부터 얻어진다. 이때에 여러 중류의 특허성분이 유연성이나 강성을 부여하기 위해서 추가된다.
일반적으로 폴리머 콘크리트에는 에폭시 수지, 폴리우레탄 수지, 아크릴레이트 수지, 불포화 폴리에스테르 수지 등의 고분자 수지가 사용되고 있다. 에폭시 수지는 경화 거동을 조절하기가 용이하지 않아서 실제 콘크리트 제작에 어려움이 따르기는 하지만, 반응시 낮은 수축율과 골재와의 강한 결합력 등의 장점을 갖고 있다. 폴리우레탄은 에폭시 수지와 마찬가지로 축합 반응을 통해 결합하기 때문에 경화 반응을 조절하기가 용이하지는 않은 면이 있다. 이에 비해서 아크릴레이트 수지나 불포화 폴리에스터 수지는 라디칼 반응을 통해서 경화가 일어나므로 용이하게 고형화를 조절할 수 있다. 특히 아크릴레이트 수지는 휘발성이 강하며 골재와의 결합력이 충분하지 않기도 하지만, 단량체로 주로 메틸 메타크릴레이트 (methyl methacrylate, MMA)를 사용하므로 낮은 점성으로 인해 쉽게 골재와 섞을 수 있다는 장점이 있다. 불포화 폴리에스테르는 폴리머 콘크리트 결합제로서 가장 널리 사용되는 물질로서, 골재와의 결합력이 좋고 분자량도 큰 장점이 있다. 액상의 불포화 폴리에스테르 등의 상기 고분자 수지는 하나의 분자에 여러 개의 미반응 이중 결합을 포함하고 있으며, 이 부분이 라디칼 반응을 하면서 경화를 유도하게 된다. 또한 불포화 폴리에스테르 외에도 스티렌 단량체를 수지 내부에 희석제로 첨가하여 수지의 점성을 낮춤으로써 작업성을 향상시킬 뿐만 아니라 가교도를 조절할 수 있다.
폴리머 콘크리트에서도 골재를 사용하는 것은 일반 시멘트 콘크리트와 동일하다. 그러나 친수성인 골재가 수분을 흡수하면 폴리머 콘크리트에서는 골재를 둘러싼 결합재층과 골재 표면 사이에 수막이 형성되어 결합재와 골재간의 접착력을 약화시켜 강도가 저하되므로 함수량이 0.3% 이하가 되도록 건조시킬 필요가 있다. 본 발명에 의한 상기 폴리머 콘크리트 조성물에서 잔골재는 0.074~5mm인 것을 사용하고 굵은 골재는 5~50mm인 것을 사용한다.
충전재는 단위체적당 수지의 사용량을 감소시키고 점성을 증가시켜 부착력을 크게 할 목적으로 미립 충진재를 사용한다. 점도를 감소시키기 위해서는 구형의 불활성 세립자가 유리하지만 증량이라는 점에서는 형상이 불규칙하여 비표면적이 큰 것일수록 유리하다.
본 발명의 고성능 나노소재는 내화-내열성 및 소수성-발수성을 가진 상기 언급한 소재면 모두 사용할 수 있으며, 일반적으로 미분말(10㎚-100㎛) 및 액상이다. 바람직하기로는 내화-내열성 나노소재로는 실리카, 알루미나, 지르코니아, 스칸듐등 있고, 소수성-발수성 나노소재로는 불소계열, 실리카등 나노소재가 있다.
이하 본 발명을 실시예에 의하여 더욱 상세하게 설명한다.
단, 하기 실시예들은 본 발명을 예시하는 것으로 본 발명의 내용이 실시예에 의해 한정되는 것은 아니다.
(실시예 1∼11) 고성능 나노소재를 응용한 폐 PET 재생 폴리머 콘크리트의 제조 및 특성
하기 표 1과 표 3와 같은 조성비의 폴리머 콘크리트 조성물을 혼합하여 폐 PET 재생불포화 폴리에스테르를 이용한 폴리머 콘크리트를 제조하였다.
성형 몰드는 알루미늄 금형(직경 75mm, 길이 150 mm)을 사용하여 제조하였다. 제조후 경화된 각각의 시험체는 20℃∼1000℃로 가열하여 강도등 역학적 특성을 확인하였다.
결합제인 수지는 폐 PET 재생 불포화 폴리에스테르 수지를 사용하였고, 모래는 직경 0.2∼0.6 mm의 규사를 사용하였으며, 충전재로는 탄산칼슘 분말을 사용하였다.
내화-내열성능 나노소재는 지르코니아 분말을 사용하였고, 소수성-발수성 나노소재는 불소분말을 사용하였다. 지르코니아는 내화재로써 효과적인 소재로 알려져 있는 물질이고, 불소는 소수-발수성에 효과적인 소재로 알려져있는 물질이다.
경화제는 메틸에틸케톤 퍼록사이드 (Methyl ethyl ketone peroxide, MEKPO)를 사용하였고 경화촉진제는 코발트 옥토에이트 (Cobalt Octoate)를 사용하였다. 이하 모든 실시 예에서 특별한 언급이 없는 한 사용한 물질 및 금형은 이상 언급된 것과 같다.
각 재료는 무게로 계량하였으며 1회 계량분의 0.5%까지 읽을 수 있는 계량기를 사용하였다. 또한 배치 믹서기를 사용하여 혼합하였다. 이형제로 왁스를 사용하였고 외부진동기를 이용하여 다짐을 실시하였다.
[표 1] 내화-내열 성능 나노소재를 첨가한 폴리머 콘크리트 조성물
실시예 번호 수지 (UPE) (5-30중량%) 충전재 (중탄산칼슘) (5-30중량%) 골 재 (40-89중량%) 나노소재 (0.01-30중량%)
굵은골재 잔골재 내화-내열 성능개선소재 (지르코니아)
1 11 11 39 39 0
2 11 11 36.5 36.5 5
3 11 11 34 34 10
4 11 11 31.5 31.5 15
5 11 11 29 29 20
6 13 13 27 27 20
7 15 15 25 25 20
<실험예 1> 가열 온도에 따른 압축강도 측정
실시예 1~4에서 제작된 시험체에 대하여 강도를 측정하였다. 제작된 시험체는 상온양생(20± 3℃) 및 고온양생(100℃에서 24시간이상 양생)되었으며 일반 시멘트 콘크리트와는 달리 폴리머 콘크리트는 조강성이 우수하므로 재령 7일 양생한후 건조로에서 시험체를 하기 [표 2]의 온도로 가열후 압축강도를 측정하였다.
압축시험은 각각 5개의 시험체를 UTM(압축시험기)에서 재하속도가 매초 2.5kgf/㎠가 되도록 하중을 가하여 파괴시 하중을 측정하였고 그 크기를 시험체 단면적으로 나누어 압축강도를 산출 및 평균하였다.
그 결과를 하기 표 2에 나타내었다.
[표 2] 가열 온도에 따른 압축강도
실시예 번호 압축강도(kg/㎠)
20℃ 60℃ 100℃ 300℃ 500℃ 700℃ 1000℃
상온 양생 고온 양생 상온 양생 고온 양생 상온 양생 고온 양생 상온 양생 고온 양생 상온 양생 고온 양생 상온 양생 고온 양생 상온 양생 고온 양생
1 825 907 541 595 172 189 80 88 35 38 12 13 5 5
2 831 914 786 865 747 822 612 684 456 528 298 347 34 38
3 838 922 793 872 754 829 675 730 548 595 327 355 64 76
4 847 932 821 903 805 886 767 828 649 695 430 486 106 134
5 851 936 849 934 842 926 808 889 688 752 402 467 137 165
6 886 975 867 954 841 925 804 868 674 721 463 476 98 123
7 901 991 784 862 811 892 724 801 593 645 379 400 87 115
(1) 내화-내열성능 나노소재 첨가에 따른 영향 (실시예 1∼실시예 5)
나노소재가 포함되지 않은 상기 실시예 1의 경우 제조된 경화체는 온도가 상승함에 따라 압축강도가 급격히 감소되었고, 나노소재를 포함한 실시예 2∼실시예 5에서 알수있듯이 본 고안에 의한 폴리머 콘크리트 경화체는 일반 폴리머 콘크리트에 비해 내화-내열성능이 매우 우수하고, 일반 시멘트 콘크리트와 비교하여 내화-내열성능이 더 우수함을 나타내었다.
(2) 폴리머 콘크리트 조성물의 수지량 변화에 의한 영향 (실시예 6∼실시예 7)
실시예 5∼실시예 7에서 알수있듯이 수지량이 늘어남에 따라 상온시 압축강도는 증가했지만, 상기 [표 2]에서 알수있듯이 수지량이 늘어날수록 내화-내열성능이 감소되는 것을 알 수 있다. 수지량이 증가될수록 내화-내열성 나노소재 또한 증가되어야 하는 것을 알 수 있다.
[표 3] 소수-발수 성능 나노소재를 첨가한 폴리머 콘크리트 조성물 및 결과
실시예 번호 수지 (UPE) (5-30중량%) 충전재 (중탄산칼슘 or fly ash) (5-30중량%) 골 재 (40-89중량%) 나노소재 (0.01-30중량%) 접촉각(°)
굵은골재 잔골재 소수-발수성능개선소재 (불소)
8 11 11 39 39 0 10°
9 11 11 31.5 31.5 5 8°
10 11 11 34 34 10 7°
11 11 11 29 29 20 5°
실시예 번호 수지 (UPE) (5-30%) 충전재 (중탄산칼슘 or fly ash) (5-30%) 골 재 (40-90%) 나노소재 (0.01-30%) 접촉각(°)
굵은골재 잔골재 소수-발수성능개선소재 (불소)
8 11 11 39 39 0 10°
9 11 11 31.5 31.5 5 8°
10 11 11 34 34 10 7°
11 11 11 29 29 20 5°
(3) 소수-발수성능 나노소재 첨가에 따른 영향 (실시예 8∼실시예 11)
본 실시예는 시편에 물을 떨어뜨려 물과 폴리머 콘크리트사이의 접촉각을 측정한 것이다.
나노소재가 포함되지 않은 상기 실시예 8의 경우 제조된 경화체는 물과의 접촉각이 약 10°정도 나온 것을 확인할 수 있었다.
반면 나노소재를 포함한 실시예 9∼실시예 11의 경우, 제조된 경화체는 나노소재의 첨가량이 증가함에 따라 물과의 접촉각이 감소하는 것을 확인할수있었고, 나노소재량이 증가할수록 소수-발수 성능이 향상된다는 것을 알 수 있다.
상기에서 살펴본 바와 같이, 본 발명에 의한 폴리머 콘크리트는 일반 불포화 폴리에스테르 수지를 사용한 폴리머 콘크리트와 비교하여 역학적 특성이 떨어지지 않으며, 경제적으로 우수하다. 또한, 나노소재를 첨가함으로써 일반 폴리머 콘크리트보다 우수한 내화-내열성능을 지니고 있으므로 일반적인 폴리머 콘크리트에서 문제점으로 지적되어온 열에 의한 역학적 특성이 저하되는 문제가 해결되었다. 또한 소수성 및 발수성능의 개선되었으며, 열전도도가 작아 단열 효과가 우수하다. 따라서 본 고안에 의한 폴리머 콘크리트는 일반 구조재로 사용될수 있으며, 건축구조재로 사용될 경우 구조재 외에 부가적으로 설치되는 내화-내열재료 및 방수재료의 소요량을 상당부분 낮출 수 있다.

Claims (9)

  1. 폐 PET 재생 불포화 폴리에스테르 수지, 충전재, 골재를 포함하는 폴리머 콘크리트 조성물에 있어서,
    상기 폐 PET 재생 불포화 폴리에스테르 수지 5~30 중량%,
    상기 충전재 5~30 중량%,
    상기 골재 40~89 중량%,
    그리고 내화-내열 성능 나노소재 0.01∼30중량%를 포함하며,
    상기 내화-내열성 나노소재는 실리카, 알루미나, 지로코늄, 스칸듐, 란타늄, 세륨, 네오듐, 이트륨, 티타늄, 하프늄, 바나듐, 니오븀, 탄탈륨, 크로뮴, 몰리브덴, 텅스텐을 포함하거나 또는 그들의 혼합물로 구성된 군으로부터 선택된 금속 봉화물, 탄화물, 질화물을 포함하고,
    상기 충전재는 중탄산칼슘 및 플라이 애쉬(fly-ash)를 포함하는 것을 특징으로 하는 폴리머 콘크리트 조성물.
  2. 삭제
  3. 폐 PET 재생 불포화 폴리에스테르 수지, 충전재, 골재를 포함하는 폴리머 콘크리트 조성물에 있어서,
    상기 폐 PET 재생 불포화 폴리에스테르 수지 5~30 중량%,
    상기 충전재 5~30 중량%,
    상기 골재 40~89 중량%,
    그리고 소수-발수성능 나노소재 0.01∼30중량%를 포함하며,
    상기 소수-발수성능 나노소재는 불소,실리카를 포함하고,
    상기 충전재는 중탄산칼슘 및 플라이 애쉬(fly-ash)를 포함하는 것을 특징으로 하는 폴리머 콘크리트 조성물.
  4. 삭제
  5. 제 1항 또는 제 3항에 있어서,
    상기 나노소재의 크기는 10㎚∼100㎛인 것을 특징으로 하는 폴리머 콘크리트 조성물.
  6. 삭제
  7. 삭제
  8. 제 1항 또는 제 3항에 있어서,
    상기 골재는 0.1~1.0mm의 잔골재인 것을 특징으로 하는 폴리머 콘크리트 조성물.
  9. 제 1항 또는 제 3항의 상기 폴리머 콘크리트 조성물을
    상온(20± 3℃) 또는 50~200℃에서 24시간 이상 7일 이하 양생하는 것을 특징으로 하는 폴리머 콘크리트의 제조방법.
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