고분자 고압 결정화의 구동력은 과냉도이다. 나일론 6 (PA6)의 압력-융점 상도에서 충분히 높은 압력(목표 압력)은 증압 과정에서 결정화를 일으키기에 충분한 과냉도를 제공할 수 있다. 본 연구에서는 자체 제작한 가변속 다이아몬드 프레스(s-dDAC)를 이용하여 PA6에 빠른 증압 처리를 수행하였으며(증압 속도 1 GPa/s), 다양한 구조 분석 기법과 함께 목표 압력이 PA6 결정화 거동에 미치는 영향을 원위치에서 연구하였다. 결과는 목표 압력이 PA6의 결정 형태 및 결정화 과정에 현저한 조절 작용을 한다는 것을 보여준다. 목표 압력이 2.5 GPa 이하일 때 용융물이 증압 과정에서 완전히 응고되지 못하고 결정화 지연 현상이 있으며, 제작된 시료는 주로 α 상에 소량의 β 상이 혼합된 상이다. 목표 압력이 3.0 GPa 이상일 때 결정화 지연 현상이 사라지고 시료는 주로 β 상에 소량의 α 상이 혼합된 상으로 변화한다. 서로 다른 목표 압력 하에서 PA6 용융물이 응고되기 시작하는 임계 압력은 거의 일정하며(약 340 MPa), 목표 압력이 3.0 GPa 이상일 때 PA6 용융물은 340 MPa에서 2.7 GPa 사이의 '압력 창' 내에서 연속적으로 응고할 수 있다. 압력 해제 과정에서 β 결정의 부피가 지속적으로 팽창하며 소량의 결정이 파손된다. 본 연구는 빠른 증압법을 이용하여 β 상을 포함하는 PA6 제품을 제조하였으며, 압력 가압 및 해제 과정을 원위치에서 관찰하여 증압 조건 변화로 PA6 결정화 동력을 제어할 수 있을 뿐만 아니라 특수 구조의 제품을 제조할 수 있음을 확인하였다.

원위치 연구;나일론 6;가변속 다이아몬드 프레스;목표 압력;결정화 거동