폴리이미드(PI) 재료는 우수한 성능으로 인해 다양한 분야에서 널리 사용되고 있다. 재료는 사용 중에 불가피하게 기계적 손상을 입기 때문에 자가 치유 폴리이미드 재료의 설계 및 개발이 매우 중요하다. 그러나 본질적인 자가 치유 PI는 자가 치유 성능과 기계적 성능 간의 상충 문제가 있다. 이 문제를 해결하기 위해 본 연구에서는 수소 결합 공여체/수용체가 포함된 유연한 아디픽산 디히드라지드(ADH)를 삼원 공중합 방법으로 기존 폴리이미드에 도입하여 우수한 기계적 성능과 자가 치유 특성을 가진 열가소성 폴리이미드(H-TPI) 필름을 얻었다. 연구 결과, 유연한 ADH 공중합체가 인접 분자 사슬 사이에 온도 반응성 수소 결합 네트워크를 형성할 수 있음을 보여주었다. 이는 한편으로 H-TPI의 기계적 성능을 크게 향상시켜 인장 강도가 111.7 MPa에서 130.5 MPa로 증가하였다. 다른 한편으로는 고분자 사슬의 운동성을 높여 TPI 필름에 우수한 자가 치유 능력을 부여하였으며, 260℃, 15 MPa 조건에서 5분 만에 효율적인 자가 치유가 가능하며 치유 효율은 84.6%에 달한다. 동시에 H-TPI는 우수한 용해도와 융해 가공성을 갖는다. 본 연구는 고성능 자가 치유 폴리이미드 소재의 설계 및 제조에 새로운 아이디어와 경로를 제공한다.

유연한 히드라지드; 열가소성 플라스틱; 폴리이미드; 자가 치유