All-Lignin-Based Thermosets via Alkyne-Azide Cycloaddition

Abstract

목질계 바이오매스인 리그닌은 sinapyl, coniferyl, coumaryl alcohol 단량체들이 공유결합하여 형성된 비결정성의 다분지 고분자이며, 주로 펄프 및 제지산업의 공정 부산물로 산출되나 대부분은 열에너지원으로서 소각되어 폐기된다. 최근 이렇게 고부가가치화 기회 없이 폐기되는 리그닌의 양을 줄이고, 리그닌의 높은 열안정성, 강성 및 유리전이온도를 활용하고자 리그닌에 다양한 기능기를 부여함으로써 열경화성 재료의 빌딩블록으로 사용하는 연구가 보고된 바 있다. 그러나 대부분의 연구에서는 리그닌과의 가교 네트워크를 형성하기 위한 목적으로 석유계에서 유래한 화합물이 최종 열경화성 고분자 내에 상당량 포함된다. 본 연구에서는 아자이드와 알카인 기능기를 부여한 리그닌을 합성한 뒤, click reaction의 하나인 Azide-Alkyne 고리첨가반응을 통해 리그닌간 가교를 유도함으로써 triazole을 통해 서로 연결된 100% 리그닌 기반 열경화성 필름을 제작하였다.