KR102078477B1 - Shear thickening fluid with high-performance shear thickening behavior comprising polystyrene particles with polyacrylamide on their surfaces and its manufacturing method - Google Patents

Shear thickening fluid with high-performance shear thickening behavior comprising polystyrene particles with polyacrylamide on their surfaces and its manufacturing method Download PDF

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KR102078477B1 KR1020180135433A KR20180135433A KR102078477B1 KR 102078477 B1 KR102078477 B1 KR 102078477B1 KR 1020180135433 A KR1020180135433 A KR 1020180135433A KR 20180135433 A KR20180135433 A KR 20180135433A KR 102078477 B1 KR102078477 B1 KR 102078477B1
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백현종
손훈수
김경호
이영실
윤관한
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부산대학교 산학협력단
금오공과대학교 산학협력단
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Abstract

The present invention relates to a shear thickening fluid having excellent shear thickening behavior. More specifically, the present invention provides: a shear thickening fluid having excellent shear thickening behavior, which comprises polystyrene particles having polyacrylamide on surfaces thereof, thereby being able to be used in protective clothing, protective equipment, bulletproof jackets, shock absorbing materials, braking devices, control devices and the like; and a manufacturing method thereof.

Description

표면에 폴리아크릴아마이드를 가지는 폴리스티렌 입자를 포함하는 점조화 거동이 우수한 전단농화유체 및 그 제조방법 {Shear thickening fluid with high-performance shear thickening behavior comprising polystyrene particles with polyacrylamide on their surfaces and its manufacturing method}Shear thickening fluid with high-performance shear thickening behavior comprising polystyrene particles with polyacrylamide on their surfaces and its manufacturing method}

본 발명은 점조화 거동이 우수한 전단농화유체에 관한 것으로, 상세하게는 폴리스티렌의 표면에 결합된 폴리아크릴아마이드를 포함하여 방호복, 보호구, 방탄복, 충격 흡수소재, 제동장치 및 조절장치 등에 사용할 수 있는 점조화 거동이 우수한 전단농화유체 및 그 제조방법에 관한 것이다.The present invention relates to a shear thickening fluid having excellent viscosity behavior, and in particular, it can be used in protective clothing, protective equipment, body armor, shock absorbing material, braking device and regulating device, including polyacrylamide bonded to the surface of polystyrene. The present invention relates to a shear thickening fluid having excellent roughening behavior and a method of manufacturing the same.

점조화(Shear thickening) 거동이란 농축된 현탁액, 유체의 비뉴턴거동의 한 유형이며 가역적인 현상으로, 점도가 없는 유체에 전단 응력(shear stress) 또는 전단 속도(shear rate)가 가해졌을 때 점도가 몇 배로 증가하는 거동을 말한다.Shear thickening behavior is a type of concentrated suspension, non-Newtonian behavior of a fluid, and is a reversible phenomenon that causes a viscosity when shear stress or shear rate is applied to a non-viscosity fluid. It is the behavior that increases several times.

점조화 거동을 나타내는 물질은 본래 유연하며 전단 응력이 가해질 때 임계점에서 급격하게 경화되므로 방호복, 장갑과 같은 보호구, 충격 흡수소재, 제동 장치 및 조절 장치에 사용된다. Materials exhibiting viscous behavior are inherently pliable and rapidly harden at critical points when shear stress is applied, so they are used in protective clothing, protective equipment such as gloves, shock absorbers, brakes and regulating devices.

점조화 거동은 부피 분율, 형상, 크기, 크기의 분포 및 입자간 상호작용과 같은 입자 매개 변수에 의해 영향을 받는다. 그 중에서도 입자 표면의 수소 결합을 2차 결합으로 도입함으로써 입자 간 상호작용을 강화할 수 있다. 표면에 수소 결합을 할 수 있는 작용기를 가진 입자의 현탁액에서 수소 결합을 할 수 있는 작용기가 없는 현탁액보다 더 강한 점조화 거동이 나타난다.Viscous behavior is influenced by particle parameters such as volume fraction, shape, size, size distribution and interparticle interactions. Among them, the interaction between particles can be enhanced by introducing hydrogen bonds on the particle surface into secondary bonds. In suspensions of particles with functional groups capable of hydrogen bonding at the surface, stronger viscous behavior is observed than suspensions without functional groups capable of hydrogen bonding.

논문 'Contribution of Surface Chemistry to the Shear Thickening of Silica Nanoparticle Suspensions.'에서는 표면을 열처리하여 수산기를 제거한 실리카 입자의 현탁액의 점조화 거동을 확인하였으며, 그 결과 점조화 거동은 관찰되지 않았다. 이 결과는 입자 표면에 수소 결합 할 수있는 작용기의 존재가 유체의 점조화 거동에 중요한 영향을 미친다는 것을 나타낸다. In the paper 'Contribution of Surface Chemistry to the Shear Thickening of Silica Nanoparticle Suspensions.', The condensation behavior of the suspension of silica particles removed from hydroxyl groups by heat treatment of the surface was confirmed. This result indicates that the presence of hydrogen-bondable functional groups on the particle surface has a significant effect on the fluid's viscous behavior.

이러한 점조화 거동 특성을 가진 전단농화유체(Shear Thickening Fluid, STF)는 현탁액에서 전단 응력 또는 전단 속도가 증가했을 때 점도가 급격하게 증가하는 유변학적 특성으로 인하여 액상에서 고상으로의 가역적 상태변화를 일으키는 유체로, 오늘날 섬유에 함침시켜 방탄 또는 방검의 재료로 이용되는 연구가 활발히 진행되고 있다.Shear Thickening Fluid (STF) with this viscous behavior exhibits a reversible state change from liquid phase to solid phase due to the rheological properties of which the viscosity increases rapidly when the shear stress or shear rate is increased in the suspension. As fluids, studies are being actively conducted for impregnating fibers and using them as materials for bulletproof or sword proofing.

이에 따라, '대한민국 공개특허 10-2011-0114008'에서는 전단농화유체를 이용한 방탄재 및 이를 포함하는 방탄복을 제공하고 있으나, 전단농화유체의 점조화 거동이라는 특성이 방탄 소재에만 한정되는 문제점이 있다.Accordingly, 'Korean Patent Publication No. 10-2011-0114008' provides a bulletproof material using a shear thickening fluid and a kevlar suit including the same, but there is a problem in that the property of the viscosity of the shear thickening fluid is limited to the bulletproof material.

KR 10-2011-0114008KR 10-2011-0114008

Yang W, Wu Y, Pei X, Zhou F, Xue Q (2017) Contribution of Surface Chemistry to the Shear Thickening of Silica Nanoparticle Suspensions. Langmuir 33 (4):1037-1042 Yang W, Wu Y, Pei X, Zhou F, Xue Q (2017) Contribution of Surface Chemistry to the Shear Thickening of Silica Nanoparticle Suspensions. Langmuir 33 (4): 1037-1042

상기 문제점을 해결하기 위하여 본 발명은 방호복, 보호구, 방탄복, 충격 흡수소재, 제동장치 및 조절장치 등에 사용할 수 있는 점조화 거동이 우수한 전단농화유체를 제공하는 것을 목적으로 한다.In order to solve the above problems, an object of the present invention is to provide a shear thickening fluid having excellent consistency in behavior that can be used in protective clothing, protective equipment, body armor, shock absorbing material, braking device and control device.

또한, 본 발명은 점조화 거동이 우수한 전단농화유체의 제조방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.In addition, an object of the present invention is to provide a method for producing a shear thickening fluid excellent in viscosity consistency behavior.

또한, 본 발명은 점조화 거동이 우수한 전단농화유체로 제조된 방호복, 보호구, 방탄복, 충격 흡수소재, 제동장치 또는 조절 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.It is also an object of the present invention to provide a protective clothing, protective equipment, body armor, shock absorbing material, a braking device or a control device made of shear thickening fluid with excellent consistency.

상기 목적을 해결하기 위하여 본 발명은,The present invention to solve the above object,

제1 폴리스티렌(polystyrene) 유도체 또는 실리카(silica); 및 First polystyrene derivative or silica; And

제2 폴리스티렌의 표면에 존재하는 폴리아크릴아마이드(polyacrylamide);를 포함하며, It includes; polyacrylamide (polyacrylamide) present on the surface of the second polystyrene,

상기 제1 폴리스티렌 유도체 또는 상기 실리카는 상기 폴리아크릴아마이드와 수소결합으로 연결되는 것을 특징으로 하는, 전단농화유체를 제공한다. The first polystyrene derivative or the silica provides a shear thickening fluid, characterized in that the polyacrylamide and hydrogen bonding.

제1 폴리스티렌 유도체 및 제2 폴리스티렌의 중량배합비율은 25 - 100 : 1 이며, 실리카 및 제2 폴리스티렌의 중량배합비율은 10 - 100 : 1 이다.The weight blending ratio of the first polystyrene derivative and the second polystyrene is 25-100: 1, and the weight blending ratio of the silica and the second polystyrene is 10-100: 1.

또한, 제1 폴리스티렌 유도체는 폴리스티렌 표면에 폴리(2-하이드록시에틸메타크릴레이트)[poly(2-hydroxyethyl methacrylate), PHEMA], 폴리메타아크릴릭에시드(polymethacrylic acid), 및 폴리아크릴릭에시드(polyacrylic acid)으로 이루어진 군으로부터 선택되는 어느 하나가 결합된 형태이다.In addition, the first polystyrene derivative is poly (2-hydroxyethyl methacrylate) [PHEMA], polymethacrylic acid, and polyacrylic acid on the surface of polystyrene. Any one selected from the group consisting of a combined form.

상기 다른 목적을 해결하기 위하여 본 발명은,The present invention to solve the above other object,

제1 폴리스티렌 유도체를 형성하는 단계;Forming a first polystyrene derivative;

제2 폴리스티렌과 폴리아크릴아마이드 중합체를 형성하는 단계; 및Forming a polyacrylamide polymer with a second polystyrene; And

상기 유도체 및 중합체를 용매에 현탁하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는, 전단농화유체 제조방법을 제공한다.Suspending the derivative and the polymer in a solvent; provides a method for producing a shear thickening fluid comprising a.

상기 또 다른 목적을 해결하기 위하여 본 발명은,The present invention to solve the above another object,

제2 폴리스티렌과 폴리아크릴아마이드 중합체를 형성하는 단계; 및Forming a polyacrylamide polymer with a second polystyrene; And

상기 중합체 및 실리카를 용매에 현탁하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는, 전단농화유체 제조방법을 제공한다.Suspending the polymer and silica in a solvent; provides a method for producing a shear thickening fluid comprising a.

제1 폴리스티렌 유도체는 폴리스티렌 표면에 폴리(2-하이드록시에틸메타크릴레이트)[poly(2-hydroxyethyl methacrylate), PHEMA], 폴리메타아크릴릭에시드(polymethacrylic acid), 및 폴리아크릴릭에시드(polyacrylic acid)으로 이루어진 군으로부터 선택되는 어느 하나가 결합된 형태이다.The first polystyrene derivative is composed of poly (2-hydroxyethyl methacrylate) [PHEMA], polymethacrylic acid, and polyacrylic acid on the polystyrene surface. Any one selected from the group is in combined form.

용매는 에틸렌글리콜, 메틸렌글리콜, 디에틸렌글리콜, 트리에틸렌글리콜, 테트라에틸렌글리콜, 프로필렌글리콜 및 부틸렌글리콜로 이루어지는 군으로부터 선택되는 어느 하나이다.The solvent is any one selected from the group consisting of ethylene glycol, methylene glycol, diethylene glycol, triethylene glycol, tetraethylene glycol, propylene glycol and butylene glycol.

또한, 상기 유도체 또는 상기 중합체를 형성하는 단계는 무계면활성제 유화중합으로 이루어진다.In addition, the step of forming the derivative or the polymer consists of a surfactant-free emulsion polymerization.

상기 또 다른 목적을 해결하기 위하여 본 발명은,The present invention to solve the above another object,

전단농화유체로 제조된 방호복, 보호구, 방탄복, 충격 흡수소재, 제동 장치 또는 조절 장치를 제공한다.Provided are protective clothing, protective equipment, body armor, shock absorbing materials, braking devices, or regulating devices made from shear thickening fluid.

본 발명은 폴리스티렌의 표면에 결합된 폴리아크릴아마이드를 포함하여 우수한 점조화 거동 효과가 있는 전단농화유체 및 그 제조방법을 제공함으로써 다양한 분야에서 사용되는 방호복, 보호구, 방탄복, 충격 흡수소재, 제동장치 또는 조절장치 등의 개발에 활용할 수 있는 효과가 있다.The present invention is to provide a shear thickening fluid having a good consistency behavior effect including a polyacrylamide bonded to the surface of polystyrene and a method for manufacturing the same, protective clothing, protective equipment, body armor, shock absorbing material, braking device or There is an effect that can be utilized in the development of the control device.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 PS-PAAm 입자의 DLS, SEM 및 TEM 사진이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 PS-PHEMA 입자의 DLS, SEM 및 TEM 사진이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 실리카 입자의 DLS, SEM 및 TEM 사진이다.
도 4a는 PS-PHEMA 입자 및 PS-PAAm-PS-PHEMA 입자의 중량비를 50 %로 고정하여 PS-PAAm 입자의 함량 비율에 따른 전단농화유체의 점도를 나타낸 그래프이다.
도 4b는 PS-PHEMA 입자 및 PS-PAAm-PS-PHEMA 입자의 중량비를 52 %로 고정하여 PS-PAAm 입자의 함량 비율에 따른 전단농화유체의 점도를 나타낸 그래프이다.
도 5a는 실리카 입자 및 PS-PAAm-실리카 입자의 중량비를 68 %로 고정하여 PS-PAAm 입자의 함량 비율에 따른 전단농화유체의 점도를 나타낸 그래프이다.
도 5b는 실리카 입자 및 PS-PAAm-실리카 입자의 중량비를 69 %로 고정하여 PS-PAAm 입자의 함량 비율에 따른 전단농화유체의 점도를 나타낸 그래프이다.
도 5c는 실리카 입자 및 PS-PAAm-실리카 입자의 중량비를 70 %로 고정하여 PS-PAAm 입자의 함량 비율에 따른 전단농화유체의 점도를 나타낸 그래프이다.
도 6은 PS-PAAm와 PS-PHEMA 입자의 결합으로 인해 점조화 거동이 강화되는 메커니즘을 나타낸 그림이다.
도 7은 PS-PAAm와 실리카 입자의 결합으로 인해 점조화 거동이 강화되는 메커니즘을 나타낸 그림이다.
1 is a DLS, SEM and TEM picture of the PS-PAAm particles according to an embodiment of the present invention.
2 is a DLS, SEM and TEM picture of PS-PHEMA particles according to an embodiment of the present invention.
3 is a DLS, SEM and TEM picture of silica particles according to an embodiment of the present invention.
Figure 4a is a graph showing the viscosity of the shear thickening fluid according to the content ratio of PS-PAAm particles by fixing the weight ratio of PS-PHEMA particles and PS-PAAm-PS-PHEMA particles to 50%.
Figure 4b is a graph showing the viscosity of the shear thickening fluid according to the content ratio of PS-PAAm particles by fixing the weight ratio of PS-PHEMA particles and PS-PAAm-PS-PHEMA particles to 52%.
Figure 5a is a graph showing the viscosity of the shear thickening fluid according to the content ratio of PS-PAAm particles by fixing the weight ratio of silica particles and PS-PAAm-silica particles at 68%.
Figure 5b is a graph showing the viscosity of the shear thickening fluid according to the content ratio of PS-PAAm particles by fixing the weight ratio of silica particles and PS-PAAm-silica particles to 69%.
Figure 5c is a graph showing the viscosity of the shear thickening fluid according to the content ratio of PS-PAAm particles by fixing the weight ratio of silica particles and PS-PAAm-silica particles to 70%.
FIG. 6 is a diagram showing a mechanism in which viscous behavior is enhanced by binding of PS-PAAm and PS-PHEMA particles.
FIG. 7 is a diagram showing a mechanism in which the viscosity behavior is enhanced due to the combination of PS-PAAm and silica particles.

본 발명은 점조화 거동이 우수한 전단농화유체에 관한 것으로, 상세하게는 폴리스티렌의 표면에 결합된 폴리아크릴아마이드를 포함하여 방호복, 보호구, 방탄복, 충격 흡수소재, 제동장치 및 조절장치 등에 사용할 수 있는 점조화 거동이 우수한 전단농화유체 및 그 제조방법에 관한 것이다.The present invention relates to a shear thickening fluid having excellent viscosity behavior, and in particular, it can be used in protective clothing, protective equipment, body armor, shock absorbing material, braking device and regulating device, including polyacrylamide bonded to the surface of polystyrene. The present invention relates to a shear thickening fluid having excellent roughening behavior and a method of manufacturing the same.

이하 본 발명에 대하여 보다 상세히 설명한다.Hereinafter, the present invention will be described in more detail.

본 발명의 일 측면에 따르면, 제1 폴리스티렌(polystyrene) 유도체 또는 실리카(silica); 및 제2 폴리스티렌의 표면에 존재하는 폴리아크릴아마이드(polyacrylamide);를 포함하며, 폴리스티렌 유도체 또는 실리카는 폴리아크릴아마이드와 수소결합으로 연결되는 것을 특징으로 하는, 전단농화유체를 제공한다.According to one aspect of the invention, the first polystyrene (polystyrene) derivative or silica (silica); And polyacrylamide present on the surface of the second polystyrene, wherein the polystyrene derivative or silica is connected to the polyacrylamide by hydrogen bonding to provide a shear thickening fluid.

아크릴아마이드는 접착제, 플라스틱 등의 원료가 되는 아크릴로니트릴을 가수분해하여 만든 물질로 그 중합체는 흡착성이 적고 보수성이 양호하고, 열, 산, 알칼리, 계면활성제에 강하므로 여러 가지 용도로 사용되고 있다. 겔 내에서의 전기영동(폴리아크릴아이드겔 전기영동; PAGE)에 의한 단백질이나 핵산 등 상체고분자의 분리, 분석분자량 측정 입상 겔을 사용하여 분자체 혹은 칼럼에 의한 고분자물질의 분리, 표면을 화학수식한 미립자 겔을 사용하는 미립자담체배양 등에 사용될 수 있다.Acrylamide is a material made by hydrolyzing acrylonitrile, which is a raw material for adhesives and plastics, and the polymer is used for various purposes because of its low adsorption, good water retention, and strong resistance to heat, acid, alkali, and surfactant. Separation of upper polymer such as protein or nucleic acid by electrophoresis (Polyacrylamide gel electrophoresis; PAGE) in gel, analysis of molecular weight by using granular gel It can be used for microcarrier culture or the like using one particulate gel.

폴리스티렌은 스티렌의 라디칼 중합으로 얻어지는 비결정성의 고분자로, 무색 투명한 열가소성 수지로 스티롤 수지라고도 한다. 에틸렌과 벤젠을 반응시켜 생긴 액체 스티렌 단위체의 중합체인 폴리스티렌으로 이루어지며 약품에 잘 침식되지 않는다. 스티렌 수지는 플라스틱 중에서 가장 가공하기 쉽고 높은 굴절률을 가져 전기절연 재료나 단단한 성형품을 만드는데 사용될 수 있다.Polystyrene is an amorphous polymer obtained by radical polymerization of styrene. A colorless transparent thermoplastic resin is also called styrol resin. It consists of polystyrene, a polymer of liquid styrene units produced by the reaction of ethylene and benzene, and does not erode well in chemicals. Styrene resins are the easiest to process among plastics and have a high refractive index, which can be used to make electrically insulating materials or rigid molded parts.

경질의 폴리스티렌은 무기입자와 비교했을 때, 비교적 낮은 밀도를 가지며, 경도, 표면 기능, 표면 전하 및 크기를 조절하여 분자 구조와 표면 특성을 다양하게 변경할 수 있으므로, 유동학적 특성의 제어가 가능하다.Hard polystyrene has a relatively low density compared to inorganic particles, and can control the rheological properties by varying the molecular structure and surface properties by controlling hardness, surface function, surface charge and size.

실리카는 규소와 산소의 화학적 결합체(SiO2)로 암석이나 토사의 주성분으로 천연수에 이온상, 콜로이드상 상태로 미량 함유되어 있다. 탈수하여 겔 형태로 만든 실리카 겔은 흡작제로 수본, 용제의 흡착 또는 회수에 쓰이기도 한다. 실리카 입자는 표면에 다수의 hydroxy group과 O-group을 가지므로 입자 분산도가 좋으며, 입자간 상호작용이 가능하여 전단농화유체의 구성성분으로 사용될 수 있다. 또한 합성방법이 비교적 단순하고 구매가 용이하여 접근성이 좋다.Silica is a chemical combination of silicon and oxygen (SiO 2 ), which is a major component of rocks and soils, and is contained in trace amounts in natural water in ionic and colloidal states. Silica gel, dehydrated to form a gel, is an adsorbent and is also used for adsorption or recovery of hydrates, solvents. Silica particles have a large number of hydroxy groups and O-groups on the surface, so the particle dispersion is good, and the particles can interact with each other and can be used as a constituent of shear thickening fluid. In addition, the synthesis method is relatively simple and easy to purchase, so the accessibility is good.

제1 폴리스티렌 유도체 및 제2 폴리스티렌의 중량배합비율은 25 - 100 : 1 인 것이 바람직하다. The weight blending ratio of the first polystyrene derivative and the second polystyrene is preferably 25-100: 1.

또한, 실리카 및 제2 폴리스티렌의 중량배합비율은 10 - 100 :1 이며, 바람직하게는 10 : 1이다.The weight ratio of silica and second polystyrene is 10-100: 1, preferably 10: 1.

제1 폴리스티렌 유도체는 폴리스티렌 표면에 폴리(2-하이드록시에틸메타크릴레이트)[poly(2-hydroxyethyl methacrylate), PHEMA], 폴리메타아크릴릭에시드(polymethacrylic acid), 및 폴리아크릴릭에시드(polyacrylic acid)으로 이루어진 군으로부터 선택되는 어느 하나가 결합된 형태일 수 있으며, 바람직하게는 폴리(2-하이드록시에틸메타크릴레이트)[poly(2-hydroxyethyl methacrylate), PHEMA가 폴리스티렌의 표면에 결합된 형태이다.The first polystyrene derivative is composed of poly (2-hydroxyethyl methacrylate) [PHEMA], polymethacrylic acid, and polyacrylic acid on the polystyrene surface. Any one selected from the group may be in a combined form, preferably poly (2-hydroxyethyl methacrylate) [poly (2-hydroxyethyl methacrylate), PHEMA is bonded to the surface of polystyrene.

PHEMA가 표면에 결합된 폴리스티렌 유도체는 하나의 수소결합 공여체(-OH)에 다수의 수소결합 수용체(:O:)를 표면에 가지며, 이로 인해 폴리스티렌 유도체 입자 간 수소결합을 형성할 때, 수소결합을 형성하지 못하는 잔여 수용체가 존재하게 된다. Polystyrene derivatives bound to the surface by PHEMA have a plurality of hydrogen bond acceptors (: O :) on the surface of one hydrogen bond donor (-OH), thereby forming hydrogen bonds between the polystyrene derivative particles. There will be residual receptors that do not form.

실리카 역시 수소결합 공여체에 비해 다수의 수소결합 수용체를 가지며, 이로 인해 실리카 입자 간 수소결합을 형성할 때, 수소결합을 형성하지 못하는 잔여 수용체가 존재하게 된다.Silica also has a larger number of hydrogen bond acceptors than hydrogen bond donors, so that when a hydrogen bond is formed between silica particles, there is a residual receptor that cannot form a hydrogen bond.

폴리아크릴아마이드는 아민류(-NH2)에 속하는 비교적 강한 수소결합 수용체(-N:)와 풍부한 수소결합 공여체를 가진다. 이러한 폴리아크릴아마이드를 폴리스티렌의 표면에 결합하여 형성한 중합체(polystyrene with polyacrylamide, PS-PAAm)를 폴리스티렌 유도체 또는 실리카와 혼합하면 폴리스티렌 유도체 또는 실리카의 표면에 남은 잔여 수소결합 수용체와 결합할 수 있는 공여체를 제공할 수 있다. 따라서, 입자간 상호 작용을 향상시켜 보다 우수한 점조화 거동 효과를 나타낼 수 있다.Polyacrylamide has a relatively strong hydrogen bond acceptor (-N :) belonging to amines (-NH 2 ) and abundant hydrogen bond donors. When a polymer (polystyrene with polyacrylamide, PS-PAAm) formed by binding such polyacrylamide to the surface of polystyrene is mixed with a polystyrene derivative or silica, a donor capable of binding to the remaining hydrogen bond acceptor remaining on the surface of the polystyrene derivative or silica is obtained. Can provide Therefore, the interaction between the particles can be improved to exhibit a more excellent effect of consistency behavior.

본 발명의 다른 측면에 있어서, 제1 폴리스티렌 유도체를 형성하는 단계; 제2 폴리스티렌과 폴리아크릴아마이드 중합체를 형성하는 단계; 및 유도체 및 중합체를 용매에 현탁하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는, 전단농화유체 제조방법을 제공한다.In another aspect of the invention, forming a first polystyrene derivative; Forming a polyacrylamide polymer with a second polystyrene; And suspending the derivative and the polymer in a solvent. It provides a method for producing a shear thickening fluid, comprising: a.

본 발명의 또 다른 측면에 있어서, 제2 폴리스티렌과 폴리아크릴아마이드 중합체를 형성하는 단계; 및 중합체 및 실리카를 용매에 현탁하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는, 전단농화유체 제조방법을 제공한다.In another aspect of the invention, forming a second polystyrene and polyacrylamide polymer; And suspending the polymer and the silica in a solvent. It provides a method for producing a shear thickening fluid.

제1 폴리스티렌 유도체는 폴리스티렌 표면에 폴리(2-하이드록시에틸메타크릴레이트)[poly(2-hydroxyethyl methacrylate), PHEMA], 폴리메타아크릴릭에시드(polymethacrylic acid), 및 폴리아크릴릭에시드(polyacrylic acid)으로 이루어진 군으로부터 선택되는 어느 하나가 결합된 형태일 수 있으며, 바람직하게는 폴리(2-하이드록시에틸메타크릴레이트)[poly(2-hydroxyethyl methacrylate), PHEMA가 폴리스티렌의 표면에 결합된 형태이다.The first polystyrene derivative is composed of poly (2-hydroxyethyl methacrylate) [PHEMA], polymethacrylic acid, and polyacrylic acid on the polystyrene surface. Any one selected from the group may be in a combined form, preferably poly (2-hydroxyethyl methacrylate) [poly (2-hydroxyethyl methacrylate), PHEMA is bonded to the surface of polystyrene.

용매는 메틸렌글리콜, 에틸렌글리콜, 디에틸렌글리콜, 트리에틸렌글리콜, 테트라에틸렌글리콜, 프로필렌글리콜 및 부틸렌글리콜로 이루어지는 군으로부터 선택되는 어느 하나이다. 바람직하게는 에틸렌글리콜, 디에틸렌글리콜, 트리에틸렌글리콜 또는 테트라에틸렌글리콜일 수 있고, 더 바람직하게는 에틸렌글리콜을 사용할 수 있다.The solvent is any one selected from the group consisting of methylene glycol, ethylene glycol, diethylene glycol, triethylene glycol, tetraethylene glycol, propylene glycol and butylene glycol. Preferably it may be ethylene glycol, diethylene glycol, triethylene glycol or tetraethylene glycol, more preferably ethylene glycol may be used.

에틸렌글리콜은 2가 알코올의 일종으로 무색의 끈끈한 액체이며, 흡습성이 있고 무기화합물을 녹일 수 있다는 특성이 있어, 주로 합성수지, 냉각제, 부동액 등에 사용되며, 플라스틱 원료에 이용될 뿐만 아니라 의약품, 화장품에도 사용될 수 있다. Ethylene glycol is a dihydric alcohol, a colorless sticky liquid, hygroscopic and capable of dissolving inorganic compounds. Can be.

본 발명에서 사용되는 유도체 또는 중합체를 형성하는 단계는 무계면활성제 유화중합으로 이루어진다.Forming the derivative or polymer used in the present invention consists of surfactant-free emulsion polymerization.

무계면활성제 유화중합법은 계면활성제를 사용하지 않고 전하를 가지는 개시제를 이용하여 입자를 안정화시키는 유화중합법으로, 높은 단량체 농도에서 형성되는 고분자량의 사슬들을 단량체 소진 후 형성되는 저분자량의 사슬들이 안정화시키면서 입자를 형성할 수 있다. 무계면활성제 유화중합법은 계면활성제를 사용하지 않기 때문에 게면활성제 제거 과정이 필요하지 않고, 입자 크기도 일반적인 유화중합법에 비해 크게 형성될 수 있다.The surfactant-free emulsion polymerization method is an emulsion polymerization method that stabilizes particles by using an initiator that has a charge without using a surfactant. The low molecular weight chains formed after monomer exhaustion of high molecular weight chains formed at a high monomer concentration The particles can be formed while stabilizing. Since the surfactant-free emulsion polymerization method does not use a surfactant, the removal of the surfactant is not necessary, and the particle size may be larger than that of the general emulsion polymerization method.

본 발명의 또 다른 측면에 있어서, 전단농화유체로 제조된 방호복, 보호구, 방탄복, 충격 흡수소재, 제동 장치 또는 조절 장치를 제공한다.In still another aspect of the present invention, there is provided a protective clothing, protective equipment, body armor, shock absorbing material, braking device or control device made of shear thickening fluid.

이하 하기 실시예에 의하여 본 발명을 더욱 상세하게 설명하고자 한다. 단 하기 실시예는 본 발명을 예시하기 위한 것으로 본 발명의 범위가 실시예에 의해 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 가에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이다.Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to the following examples. However, the following examples are provided to illustrate the present invention and the scope of the present invention is not limited by the examples. It is intended to provide a complete description of the invention and to fully convey the scope of the invention to those of ordinary skill in the art.

<실시예><Example>

실시예 1. 표면에 폴리아크릴아마이드를 가지는 폴리스티렌 입자 합성Example 1 Synthesis of Polystyrene Particles Having Polyacrylamide on the Surface

표면에 폴리아크릴아마이드를 가지는 폴리스티렌(polystyrene with polyacrylamide, PS-PAAm) 입자는 가교제로서 디비닐벤젠(divinylbenzene, DVB)을 사용하고 개시제로서 과황산칼륨(potassium persulfate , KPS)을 사용하여 아크릴아미드(acrylamide, AAm) 및 스티렌(styrene, ST)으로부터 계면활성제가 없는 유화중합을 통해 합성되었다. 1000 ml 둥근 바닥 플라스크에 ST (48.16 mL, 0.42 mol), AAm (2.99 g, 0.042 mol), 가교제 (4.79 mL, 0.034 mol) 및 3차 증류수(580 mL)를 첨가하고 20시간 이상 N2를 살포하여 탈산화시켰다. N2 하에서 24시간 동안 중합한 후, 생성물을 원심 분리에 의해 수득하였으며, 최종 생성물을 30 ℃의 진공 오븐에서 건조시켰다. Polystyrene with polyacrylamide (PS-PAAm) particles having polyacrylamide on the surface are made of acrylamide using divinylbenzene (DVB) as a crosslinking agent and potassium persulfate (KPS) as an initiator. , AAm) and styrene (ST) were synthesized through surfactant-free emulsion polymerization. To a 1000 ml round bottom flask add ST (48.16 mL, 0.42 mol), AAm (2.99 g, 0.042 mol), crosslinker (4.79 mL, 0.034 mol) and tertiary distilled water (580 mL) and spray N 2 over 20 hours By deoxidation. After polymerization for 24 h under N 2 , the product was obtained by centrifugation and the final product was dried in a vacuum oven at 30 ° C.

실시예 2. PS-PAAm-PS-PHEMA 및 PS-PAAm-실리카 전단농화유체 제조Example 2 Preparation of PS-PAAm-PS-PHEMA and PS-PAAm-Silica Shear Thickening Fluids

PS-PAAm와 폴리스티렌-폴리(2-하이드록시에틸 메트아크릴산)(Polystyrene-poly(2-hydroxyethyl methacrylate), PS-PHEMA) 및 PS-PAAm와 실리카를 각각 에틸렌글리콜(ethylene glycol, EG)에 첨가한 후, 혼합물을 분쇄기를 이용하여 균일하게 현탁하였다. 현탁액 내 큰 응집체가 없을 때까지 혼합하였으며, 최종적으로 제조된 전단농화유체는 30분동안 초음파를 이용하여 생성된 공기방울을 제거하였다.PS-PAAm and Polystyrene-poly (2-hydroxyethyl methacrylate), PS-PHEMA, PS-PAAm and silica were added to ethylene glycol (EG), respectively. The mixture was then suspended uniformly using a grinder. The mixture was mixed until there was no large aggregate in the suspension, and the finally prepared shear thickening fluid removed ultrasonic bubbles for 30 minutes using ultrasonic waves.

실시예 3. PS-PAAm 입자 분석 - DLS, SEM 및 TEM Example 3. PS-PAAm Particle Analysis-DLS, SEM and TEM

PS-PAAm 입자를 분석하기 위하여 dynamic light scattering (DLS), field-emission scanning electron microscope (FE-SEM), transmission electron microscopy (TEM)을 이용하여 사진을 촬영하였다.In order to analyze PS-PAAm particles, pictures were taken using dynamic light scattering (DLS), field-emission scanning electron microscope (FE-SEM), and transmission electron microscopy (TEM).

실시예 4. PS-PAAm-PS-PHEMA 및 PS-PAAm-실리카 전단농화유체의 점조화 거동Example 4 Viscous Behavior of PS-PAAm-PS-PHEMA and PS-PAAm-Silica Shear Thickening Fluids

PS-PAAm-PS-PHEMA 및 PS-PAAm-실리카 전단농화유체의 점조화 거동을 비교하기 위하여 각각의 유체의 전단 속도에 따른 점도를 측정하여 그래프로 나타내었다.In order to compare the viscous behavior of PS-PAAm-PS-PHEMA and PS-PAAm-silica shear thickening fluids, the viscosity of each fluid was measured and plotted as a graph.

PS-PAAm-PS-PHEMA 입자는 현탁액의 50 wt% 및 52 wt% 중량비로 고정하고, 그 두 가지 유형에서 PS-PAAm/PS-PHEMA를 각각 1/25, 1/50 및 1/100의 입자 비율로 첨가하여 제조한 전단농화유체의 점도를 전단 속도에 따라 측정하였다.PS-PAAm-PS-PHEMA particles are fixed at 50 wt% and 52 wt% weight ratios of the suspension, and in both types PS-PAAm / PS-PHEMA particles of 1/25, 1/50 and 1/100, respectively The viscosity of the shear thickening fluid prepared by adding the ratio was measured according to the shear rate.

또한, PS-PAAm-실리카 입자는 현탁액의 68 wt%, 69 wt% 및 70 wt% 중량비로 고정하고, 그 세 가지 유형에서 PS-PAAm/실리카를 1/10의 입자 비율로 첨가하여 제조한 전단농화유체의 점도를 전단 속도에 따라 측정하였다.In addition, the PS-PAAm-silica particles were fixed at a weight ratio of 68 wt%, 69 wt% and 70 wt% of the suspension, and the shear prepared by adding PS-PAAm / silica at a particle ratio of 1/10 in all three types The viscosity of the thickening fluid was measured according to the shear rate.

비교예 1. polystyrene-poly(2-hydroxyethyl methacrylate) 입자 합성Comparative Example 1. Synthesis of polystyrene-poly (2-hydroxyethyl methacrylate) particles

Polystyrene-poly(2-hydroxyethyl methacrylate)은 명세서 상의 기재를 용이하게 하기 위하여 PS-PHEMA로 명명한다.Polystyrene-poly (2-hydroxyethyl methacrylate) is named PS-PHEMA to facilitate the description on the specification.

PS-PHEMA는 상기 실시예 1과 같은 방법으로 합성하였으며, 실리카 입자(석영, SG-SO500)는 구입하여 실험에 사용하였다.PS-PHEMA was synthesized in the same manner as in Example 1, and silica particles (quartz, SG-SO500) were purchased and used in the experiment.

비교예 2. PS-PHEMA 및 실리카 입자 전단농화유체 제조Comparative Example 2. Preparation of PS-PHEMA and Silica Particle Shear Thickening Fluid

상기 실시예 2와 같은 방법으로 PS-PHEMA 및 실리카 입자를 EG에 첨가하여 현탁한 후 전단농화유체를 제조하였다.In the same manner as in Example 2, PS-PHEMA and silica particles were added to EG and suspended to prepare a shear thickening fluid.

비교예 3.PS-PHEMA 및 실리카 입자 분석 - DLS, SEM 및 TEMComparative Example 3 PS-PHEMA and Silica Particle Analysis-DLS, SEM and TEM

PS-PHEMA 및 실리카 입자를 분석하기 위하여 상기 실시예 3과 같은 현미경으로 사진을 촬영하였다.In order to analyze PS-PHEMA and silica particles, pictures were taken under the same microscope as in Example 3.

비교예 4. PS-PHEMA 및 실리카 전단농화유체의 점조화 거동 Comparative Example 4 Viscosity Behavior of PS-PHEMA and Silica Shear Thickening Fluids

PS-PHEMA 및 실리카 전단농화유체의 점조화 거동을 비교하기 위하여 각각의 유체의 전단 속도에 따른 점도를 측정하여 그래프로 나타내었다.In order to compare the viscous behavior of PS-PHEMA and silica shear thickening fluid, the viscosity was measured and plotted according to the shear rate of each fluid.

PS-PHEMA 입자는 현탁액의 50 wt% 및 52 wt% 중량비로 고정하여 전단농화유체를 제조한 후 그 점도를 전단 속도에 따라 측정하였다.PS-PHEMA particles were prepared at a weight ratio of 50 wt% and 52 wt% of the suspension to prepare shear thickening fluid, and the viscosity thereof was measured according to the shear rate.

또한, 실리카 입자는 현탁액의 68 wt%, 69 wt% 및 70 wt% 중량비로 고정하여 전단농화유체를 제조한 후 그 점도를 전단 속도에 따라 측정하였다.In addition, the silica particles were fixed at a weight ratio of 68 wt%, 69 wt% and 70 wt% of the suspension to prepare a shear thickening fluid, and the viscosity thereof was measured according to the shear rate.

<평가 및 분석><Evaluation and Analysis>

결과 1. PS-PAAm, PS-PHEMA 및 실리카 입자의 DLS, SEM 및 TEM 사진Outcome 1.DLS, SEM and TEM photo of PS-PAAm, PS-PHEMA and silica particles

PS-PAAm 입자, 실리카 입자 및 PS-PHEMA 입자의 DLS, SEM 및 TEM 사진을 확인해본 결과를 도 1 내지 3에 도시하였다.The results of confirming the DLS, SEM and TEM photographs of the PS-PAAm particles, the silica particles, and the PS-PHEMA particles are shown in FIGS. 1 to 3.

PS-PAAm 입자 경우 410 nm의 직경을 나타냈으며, PS-PHEMA 입자에서는 약 390 nm의 직경 및 실리카 입자는 약 530-555 nm의 직경을 나타내었다. PS-PAAm 입자 및 PS-PHEMA 입자는 계면 활성제가 없는 유화 중합에 의해 합성 된 입자의 특징인 거친 표면을 가졌으며, 실리카 입자는 매끄러운 구형의 형상을 가졌음을 확인하였다. The PS-PAAm particles had a diameter of 410 nm, the PS-PHEMA particles had a diameter of about 390 nm and the silica particles had a diameter of about 530-555 nm. PS-PAAm particles and PS-PHEMA particles had a rough surface, which is characteristic of particles synthesized by emulsion polymerization without surfactant, and the silica particles had a smooth spherical shape.

결과 2. PS-PAAm, PS-PHEMA 및 실리카 전단농화유체의 점조화 거동Outcome 2. Viscous behavior of PS-PAAm, PS-PHEMA and silica shear thickening fluid

실시예로서 PS-PAAm-PS-PHEMA 및 PS-PAAm-실리카 전단농화유체의 전단 속도에 따른 점도를 측정하였으며, 비교예로서 PS-PHEMA 및 실리카 전단농화유체의 전단 속도에 따른 점도를 측정하여 도 4a 내지 도 5c에 도시하였다.As an example, the viscosity according to the shear rate of the PS-PAAm-PS-PHEMA and PS-PAAm-silica shear thickening fluid was measured. As a comparative example, the viscosity according to the shear rate of the PS-PHEMA and silica shear thickening fluid was measured. 4a to 5c.

도 4a는 PS-PHEMA 입자 및 PS-PAAm-PS-PHEMA 입자의 중량비를 50 %로 고정하여 PS-PAAm 입자의 함량 비율에 따른 전단농화유체의 점도를 나타낸 그래프이며, 도 4b는 PS-PHEMA 입자 및 PS-PAAm-PS-PHEMA 입자의 중량비를 52 %로 고정하여 PS-PAAm 입자의 함량 비율에 따른 전단농화유체의 점도를 나타낸 그래프이다. Figure 4a is a graph showing the viscosity of the shear thickening fluid according to the content ratio of PS-PAAm particles by fixing the weight ratio of PS-PHEMA particles and PS-PAAm-PS-PHEMA particles to 50%, Figure 4b is PS-PHEMA particles And a weight ratio of PS-PAAm-PS-PHEMA particles is fixed at 52% to show the viscosity of the shear thickening fluid according to the content ratio of PS-PAAm particles.

그 결과, 두 가지 경우 모두 PS-PAAm의 함량 비율이 증가할수록, 점조화 임계 전단 속도가 감소 하였으며, 초기 점도 및 최대 점도는 각각 증가하는 것을 알 수 있었다.As a result, in both cases, as the PS-PAAm content ratio was increased, the critical shear rate decreased, and the initial viscosity and the maximum viscosity were increased.

도 5a는 실리카 입자 및 PS-PAAm-실리카 입자의 중량비를 68 %로 고정하여 PS-PAAm 입자의 함량 비율에 따른 전단농화유체의 점도를 나타낸 그래프이며, 도 5b는 실리카 입자 및 PS-PAAm-실리카 입자의 중량비를 69 %로, 도 5c는 실리카 입자 및 PS-PAAm-실리카 입자의 중량비를 70 %로 고정하여 PS-PAAm 입자의 함량 비율에 따른 전단농화유체의 점도를 나타낸 그래프이다. Figure 5a is a graph showing the viscosity of the shear thickening fluid according to the content ratio of PS-PAAm particles by fixing the weight ratio of silica particles and PS-PAAm-silica particles to 68%, Figure 5b is a silica particle and PS-PAAm-silica The weight ratio of the particles to 69%, Figure 5c is a graph showing the viscosity of the shear thickening fluid according to the content ratio of PS-PAAm particles by fixing the weight ratio of silica particles and PS-PAAm-silica particles to 70%.

도 4a 내지 도 5c의 결과, 모든 예시에서 각각의 입자 함량 비율이 높아질수록 점조화 임계 전단 속도가 감소, 최대 점도가 증가 하였으며, PS-PAAm가 첨가된 전단농화유체에서 PS-PAAm가 첨가되지 않은 PS-PHEMA 및 실리카 전단농화유체 보다 점조화 임계 전단 속도 감소 및 최대 점도의 증가 폭이 더 큰 것을 확인할 수 있었다. 또한 전단농화유체에서 PS-PAAm의 함량 비율이 높아질수록 점조화 임계 전단 속도의 감소 및 최대 점도의 증가가 더 큰 것으로 나타났다.As a result of Figures 4a to 5c, in each example, the higher the content of each particle, the lower the viscosity critical shear rate and the higher the maximum viscosity. PS-PAAm was not added in the shear thickening fluid to which PS-PAAm was added. It was found that the decrease in the critical shear rate and the increase in the maximum viscosity were greater than the PS-PHEMA and silica shear thickening fluids. In addition, the higher the PS-PAAm content ratio in the shear thickening fluid, the larger the decrease in the critical shear rate and the increase in the maximum viscosity.

결과 3. PS-PAAm와 PS-PHEMA 및 PS-PAAm와 실리카 입자의 결합 구조 Outcome 3. Coupling structure of PS-PAAm and PS-PHEMA and PS-PAAm and silica particles

PS-PAAm와 PS-PHEMA 및 실리카 입자의 결합으로 인해 점조화 거동이 강화되는 메커니즘을 도 6 내지 7에 도시하였다.The mechanism by which the consistency of viscous behavior is enhanced due to the combination of PS-PAAm with PS-PHEMA and silica particles is shown in FIGS.

도 6에서 임계적 전단 속도 보다 낮은 조건에서 실리카 입자만 존재하는 현탁액(a)과 PS-PAAm와 실리카 입자가 함께 첨가된 현탁액(b)에서의 입자 구조를 확인한 결과, PS-PAAm가 함께 첨가될 경우 입자간 상호작용이 더 강해지는 것을 알 수 있었다.In FIG. 6, the particle structure of the suspension (a) in which only silica particles are present at a condition lower than the critical shear rate and the suspension (b) in which PS-PAAm and silica particles are added together is confirmed. It was found that the interaction between particles became stronger.

도 7에서 a 내지 c는 전단 응력 또는 전단 속도가 적용될 때 현탁액 내에서 입자의 흐름을 도식화한 것이며, d와 e는 PS-PHEMA 입자만 존재하는 현탁액과 PS-PAAm과 PS-PHEMA가 함께 첨가된 현탁액에서의 입자 구조를 각각 나타낸 것으로, PS-PAAm가 함께 첨가될 경우 입자간 상호작용이 더 강해지는 것을 알 수 있었다.In Figure 7 a to c is a schematic of the flow of particles in the suspension when shear stress or shear rate is applied, d and e is a suspension containing only PS-PHEMA particles and PS-PAAm and PS-PHEMA added together The particle structures in the suspension were shown respectively, and it was found that the interaction between particles was stronger when PS-PAAm was added together.

도 6내지 7의 결과는 PS-PAAm 입자의 풍부한 수소 결합 공여체 그룹이 PS-PHEMA 입자 및 실리카 입자와 수소 결합하지 않은 나머지 수소 결합 수용체 그룹과 상호 작용함으로써 입자 간 상호 작용을 향상 시킨다는 것을 의미한다. The results of FIGS. 6 to 7 mean that the rich hydrogen bond donor groups of PS-PAAm particles enhance the inter-particle interactions by interacting with the PS-PHEMA particles and the remaining hydrogen bond acceptor groups which are not hydrogen bonded to the silica particles.

Claims (10)

제1 폴리스티렌(polystyrene) 유도체 또는 실리카(silica); 및
제2 폴리스티렌의 표면에 존재하는 폴리아크릴아마이드(polyacrylamide);를 포함하며,
상기 제1 폴리스티렌 유도체 또는 상기 실리카는 상기 폴리아크릴아마이드와 수소결합으로 연결되는 것을 특징으로 하는, 전단농화유체.
First polystyrene derivative or silica; And
It includes; polyacrylamide (polyacrylamide) present on the surface of the second polystyrene,
The first polystyrene derivative or the silica is characterized in that the polyacrylamide is connected to the hydrogen bond, shear thickening fluid.
제1항에 있어서,
상기 제1 폴리스티렌 유도체 및 상기 제2 폴리스티렌의 중량배합비율은 25 - 100 : 1 인 것을 특징으로 하는, 전단농화유체.
The method of claim 1,
A weight thickening ratio of the first polystyrene derivative and the second polystyrene is 25-100: 1, Shear thickening fluid.
제1항에 있어서,
상기 실리카 및 상기 제2 폴리스티렌의 중량배합비율은 10 - 100 : 1 인 것을 특징으로 하는, 전단농화유체.
The method of claim 1,
The weight ratio of the silica and the second polystyrene is 10-100: 1, characterized in that the shear thickening fluid.
제1항에 있어서,
상기 제1 폴리스티렌 유도체는 폴리스티렌 표면에 폴리(2-하이드록시에틸메타크릴레이트)[poly(2-hydroxyethyl methacrylate), PHEMA], 폴리메타아크릴릭에시드(polymethacrylic acid), 및 폴리아크릴릭에시드(polyacrylic acid)으로 이루어진 군으로부터 선택되는 어느 하나가 결합된 형태인 것을 특징으로 하는, 전단농화유체.
The method of claim 1,
The first polystyrene derivative is poly (2-hydroxyethyl methacrylate) [PHEMA], polymethacrylic acid, and polyacrylic acid on the polystyrene surface. Shear thickening fluid, characterized in that any one selected from the group consisting of a combined form.
제1 폴리스티렌 유도체를 형성하는 단계;
제2 폴리스티렌과 폴리아크릴아마이드 중합체를 형성하는 단계; 및
상기 유도체 및 상기 중합체를 용매에 현탁하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는, 전단농화유체 제조방법.
Forming a first polystyrene derivative;
Forming a polyacrylamide polymer with a second polystyrene; And
And suspending the derivative and the polymer in a solvent.
제2 폴리스티렌과 폴리아크릴아마이드 중합체를 형성하는 단계; 및
상기 중합체 및 실리카를 용매에 현탁하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는, 전단농화유체 제조방법.
Forming a polyacrylamide polymer with a second polystyrene; And
Suspending the polymer and silica in a solvent; characterized in that it comprises a, shear thickening fluid production method.
제5항에 있어서,
상기 제1 폴리스티렌 유도체는 폴리스티렌 표면에 폴리(2-하이드록시에틸메타크릴레이트)[poly(2-hydroxyethyl methacrylate), PHEMA], 폴리메타아크릴릭에시드(polymethacrylic acid), 및 폴리아크릴릭에시드(polyacrylic acid)으로 이루어진 군으로부터 선택되는 어느 하나가 결합된 형태인 것을 특징으로 하는, 전단농화유체 제조방법.
The method of claim 5,
The first polystyrene derivative is poly (2-hydroxyethyl methacrylate) [PHEMA], polymethacrylic acid, and polyacrylic acid on the polystyrene surface. Shear thickening fluid production method, characterized in that any one selected from the group consisting of a combined form.
제5항 또는 제6항에 있어서,
상기 용매는 에틸렌글리콜, 메틸렌글리콜, 디에틸렌글리콜, 트리에틸렌글리콜, 테트라에틸렌글리콜, 프로필렌글리콜 및 부틸렌글리콜로 이루어지는 군으로부터 선택되는 어느 하나인 것을 특징으로 하는, 전단농화유체 제조방법.
The method according to claim 5 or 6,
The solvent is any one selected from the group consisting of ethylene glycol, methylene glycol, diethylene glycol, triethylene glycol, tetraethylene glycol, propylene glycol and butylene glycol, shear thickening fluid production method.
제5항 또는 제6항에 있어서,
상기 유도체 또는 상기 중합체를 형성하는 단계는 무계면활성제 유화중합으로 이루어지는 것을 특징으로 하는, 전단농화유체의 제조방법.
The method according to claim 5 or 6,
Forming the derivative or the polymer is characterized in that consisting of surfactant-free emulsion polymerization, a method for producing a shear thickening fluid.
제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 따른 전단농화유체로 제조된 충격 흡수소재.The shock absorbing material produced by the shear thickening fluid according to any one of claims 1 to 4.
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KR102583426B1 (en) 2020-03-09 2023-09-26 롬 앤드 하스 일렉트로닉 머트어리얼즈 엘엘씨 Optically clear shear thickening fluids and optical display device comprising same

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