네오프렌은 폴리클로로프렌으로도 불리며 합성고무를 제조하려는 노력으로 탄생한 탄성중합체입니다. 이 글에서는 광범위하게 산업 전반에 적용할 수 있는 이 네오프렌의 개념과 제조 방법, 용도 등에 관해 살펴보도록 하겠습니다.
목차
1. 네오프렌이란?
개념
네오프렌(neoprene)은 폴리클로로프렌(polychloroprene)으로도 불리는 최초로 합성된 고무 제품입니다. 탄성력을 지닌 탄성중합체(elastomers)로 산업 전반에 다양하게 적용할 수 있는 소재입니다.
특성
네오프렌(neoprene)은 천연고무나 합성고무보다 특히 열에 강합니다. 그리고 내내후성과 내노화성, 내유성이 뛰어난 탄성중합체입니다. 또한 스펀지처럼 공기층을 가지고 있어서 높은 보온성을 발휘할 수 있습니다. 따라서 잠수복을 만드는 주재료로 많이 이용됩니다.
네오프렌은 타는 점이 260도이며 오래 방치해 두면 응고되는 성질을 지녔습니다. 그리고 다른 탄화수소 기반의 고무보다 불에 높은 저항성을 보인다는 점이 특징입니다.
역사
네오프렌은 1930년 4월 미국 듀폰사의 연구원 캐러더스(Wallace Carothers)가 발명했으며 마케팅은 Duprene으로 진행되었습니다. 제조 공정상 나오게 되는 악취 때문에 상업적 제조가 미뤄졌지만, 이후 새로운 공정이 개발되어 1931년 네오프렌이 생산, 판매될 수 있었습니다.
2. 네오프렌 제조 방법
2-클로로-1,3-부타디엔을 자유라디칼 중합반응을 거쳐 만듭니다. 잘 알려진 바와 같이 고무의 구조는 아이소프렌 단위가 수천 개 첨가된 것입니다. 열을 가하는 방식으로 적용하며, 아래 구조에서 보는 것처럼 아이소프렌의 메틸기가 염소 원자로 치환된 것이 클로로프렌입니다.
3. 네오프렌의 용도
산업용 재료
네오프렌은 고온, 물, 오존, 기름에 대해 높은 저항성을 지니고 있습니다. 따라서 차량 공기 용수철, 토목 공사에 사용되는 벨트, 전선 피복 등 산업용 재료로 사용되는 중합체입니다. 특히 내화성과 정전기 저항성을 띠기에 전구와 변압기, 전기 산업 분야에서 절연체로도 사용됩니다.
네오프렌을 건축 용도로 쓰면 화학적으로 불활성을 띠기 때문에 오존, 날씨 변화 등 외부 변수 변화에도 거뜬하게 견뎌낼 수 있으며, 기름이나 산업용 용제 등 석유계 혼합물에 노출되어도 견뎌낼 수 있게 합니다.
의료용품
네오프렌은 유연성 또한 뛰어납니다. 관절 보호를 위해 구매하는 손목, 무릎 보호대의 패딩을 만들 때 사용되고 여러 다양한 의료용품을 만드는 데도 사용됩니다. 또한 화학 물질을 다루어야 하는 실험실에서도 연구원들은 네오프렌으로 만든 장갑을 사용하는 등 광범위한 적용 가능성을 갖고 있습니다.
자동차 부품
네오프렌은 내후성, 내마모, 내유성 등의 장점을 갖고 있기에 여러 자동차 부품을 만드는 소재로 사용되고 있습니다. 호스 커버, 충격 흡수용 실, 스티어링 부품을 비롯해 팬 벨트 제조에 사용됩니다. 또한 네오프렌 직물은 자동차 내부의 시트커버용으로 보통 선호되는 탄성중합체입니다.
근력 운동용 아령
가정에서 사용하는 다양한 생활용품 중 네오프렌을 입힌 근력강화운동 트레이닝용 아령을 만드는 데 사용됩니다. 철 소재 위에 보통 코팅되어 생산되며, 땀과 외부의 습기에도 강해 운동 시 배출되는 땀에도 손에서 잘 밀리지 않습니다.
잠수복
네오프렌의 내내수성과 스펀지처럼 공기층을 지니고 있어서 보온성이 뛰어납니다. 따라서 깊은 바다에서 활동해야 하는 많은 다이버들의 잠수복을 만드는 데 주재료로 사용되고 있습니다.
의류
네오프렌은 가볍고 신축성이 좋으며 피부에 자극이 비교적 적습니다. 따라서 신축성 좋은 여름용 면 혼방 티셔츠나 후드 집업은 물론, 전문적인 다이어트 복, 또는 미용 제품을 만드는 부 소재나 주재료로 사용됩니다.
운동화나 신발
땀과 습기에 강해 운동화나 부츠를 비롯한 다양한 신발 소재로도 널리 사용되고 있습니다. 네오프렌은 천연 가죽보다 마모와 찢김에 더 강한 소재입니다.
노트북 가방
네오프렌은 쿠션력이 좋아 충격에 취약한 태블릿이나 노트북, 헤드폰 등의 전자기기 보관 가방을 만드는 데도 사용됩니다.
4. 결론
네오프렌은 클로로프렌을 자유 라디칼 중합반응으로 첨가해 합성하는 탄성중합체입니다. 물, 오존, 기름, 고온 등에 뛰어난 저항성을 지녔습니다. 그리고 신축성과 보온성까지 탁월해 추운 곳에서 작업해야 하는 잠수부들의 잠수복을 만드는 데 주재료로 사용됩니다. 이렇게 네오프렌은 듀폰사가 1930년 개발한 뒤로 건축, 전기, 의료, 자동차, 신발과 의류 산업 등 광범위한 적용성을 지닌 중합체로 널리 사용되고 있습니다.
(참고 문헌: 위키피디아 네오프렌)