마이크로캡슐이 내재된 자기치유 아스팔트에 관한 연구

Abstract

자기치유형 아스팔트를 구현하기 위하여 치유제로 디메틸페놀을 사용하여 내부층을 이루고 바깥층이 멜라민 수지로 이루어진 마이크로켑슐을 제조하였다. 마이크로캡슐이 내재된 아스팔트는 일반 아스팔트에 비해 높은 기계적 성질을 나타내었다. 그대로 길어질수록 마이크로캡슐이 함유된 아스팔트는 함유되지 않은 아스팔트보다 더 높은 충격 강도를 나타내었으며 15일의 휴식기간에 최초의 물성을 회복하였다. 이는 X-선 사진에서 보듯이, 깨어진 아스팔트 경계면에 있던 마이크로캡슐이 아스팔트와 동시에 깨지면서 캡슐 안에 있던 단량체인 디메틸페놀이 흘러나와 외부의 반응촉매 투입 없이 아스팔트 자체의 금속촉매와 아민촉매 및 공기 중의 산소분자에 의하여 열가소성 고강성 플라스틱 고분자인 폴리페닐렌옥사이드가 자율적으로 중합되면서 깨어진 아스팔트의 경계면을 메우면서 최초의 물성으로 복구된 것이다. 이는 마이크로캡슐을 함유한 아스팔트는 자가복구능을 갖고 있음을 의미한다. Microcapsules having healing agent were prepared in which 2,6-dimethylphenol (DMP) as a healing agent forms the core and melamine/formaldehyde resin forms the shell. Microcapsule-contained asphalts showed better mechanical properties than non-contained ones. And as the rest time passed the impact strength of microcapsule-contained asphalt was getting higher than that of asphalt without the microcapsule. As the rest time of 15 days passed, the original strength was restored. This tells that microcapsule-contained asphalt had the ability of self-healing. X-ray photos proved that DMP on asphalt fracture surface, which were burst out of the microcapsules when cracks occurred on asphalt, were polymerized to polyphenyleneoxide and this PPO covered the crack and healed the damage.