안녕하세요. 한성민 전문가입니다.
나일론이 탄성이 강한 이유는 그 분자 구조에 기인합니다.
나일론은 합성 고분자로서 폴리아미드(polyamide) 계열에 속합니다.
일단, 나일론 분자는 아미드 결합(-CONH-)을 반복적으로 가지고 있습니다. 이 결합은 수소 결합을 형성할 수 있어 분자들 간의 상호작용을 강화합니다. 수소 결합은 분자들이 서로 강하게 결합하여 늘어났다가도 원래 상태로 쉽게 돌아갈 수 있게 합니다.
또한 나일론은 긴 사슬 모양의 고분자로, 이러한 구조는 외부 힘이 가해졌을 때 분자 사슬이 늘어나는 것을 가능하게 합니다. 하지만 외부 힘이 제거되면 분자 사슬이 원래의 형태로 돌아가려는 성질을 가지고 있어 탄성을 발휘합니다.
그리고, 나일론 분자들은 부분적으로 결정성 영역(crystalline regions)과 비결정성 영역(amorphous regions)을 형성합니다. 결정성 영역은 분자 사슬이 규칙적으로 배열된 부분으로 강도를 제공합니다. 비결정성 영역은 불규칙적으로 배열된 부분으로 유연성을 제공합니다. 이러한 두 영역의 조화는 나일론의 강한 탄성을 만들어냅니다.
또한, 분자 간의 반데르발스 힘 나일론 분자 간에는 반데르발스 힘이 작용하여 분자들 간의 결합을 강화합니다. 이는 외부 힘에 의해 분자가 쉽게 미끄러지지 않게 하며, 변형 후 원래 상태로 돌아오는 능력을 높여줍니다.
