1. 개요
polydimethylsiloxane의 약자로 유기 규소 화합물이다.2. 구조
PDMS[1]는 고분자 물질이다. 일반적인 탄소(C)로 구성된 고분자와 다르게 규소와 산소가 뼈대(-Si-O-)를 이루는 고분자 물질이다. PDMS의 단량체는 (-Si(CH3)2O-)n이 되는데 n의 개수에 따라 끈적거리는 정도가 달라진다.3. 특징
PDMS는 Silicone elastomer(실리콘 탄성체) 중 하나다. 따라서 속한 그룹 명만 보았을 때는 탄성체라고 생각하지만 실질적으로 점탄성을 보이는 재료로, 고온에서는 꿀과 같이 높은 점성을 가지는 액체처럼 행동하지만 저온에서는 고무와 같은 탄성을 가지는 고체처럼 행동한다. 다만, 실리콘 탄성체라 부르는 이유에는 PDMS의 탄성적인 성질에 초점이 맞춰졌기 때문이다. 그러나 최근에는 PDMS의 주 재료와 가교제의 혼합비를 조절하여 점탄성 거동을 만들어 이를 활용한 연구도 많이 진행되고 있다.실제로 연구에서 말하는 'PDMS'는 순수한 polydimethylsiloxane이라기 보다 가교제를 첨가하여 제작된 PDMS인 경우가 많다. 이러한 연구에 사용된 PDMS의 재료로는 대표적으로 DOW chemical의 sylgard 184 A/B가 사용되고 있다. A는 앞서 말한 PDMS의 주 재료에 해당되고 B는 가교제에 해당된다. PDMS는 앞서 말했듯이 실리콘 '탄성체'이지만 대표적인 점탄성을 보이는 재료라고 소개할 수 있는 이유는 바로 주 재료와 가교제의 혼합비에 따라 물성을 다르게 할 수 있기 때문에다. 즉, 가교제의 첨가비가 클수록 가교 결합이 강하게 되어 탄성의 성질은 강해지지만 점성의 성질은 감소한다. 반대로 가교제의 첨가비가 작을수록 PDMS의 사슬들의 운동성이 남아있어 점성의 성질이 우세하게 된다. 이와 같이 가교제의 비율에 따라 물성 제어가 가능하다는 점이 PDMS의 특징 중 하나다.
점탄성 거동은 비결정성 폴리머 재료에서 흔히 관찰되는 특성이다.
PDMS에 응력을 가한 후 다시 제거하면 변형된 형태가 바로 원래대로 돌아오는 것이 아니라 천천히 회복된다. 이러한 탄선 변형의 거동은 PDMS의 긴 사슬에 의해 나타나는 현상이다.
광학적으로 투명하여 일반적으로 비활성, 무독성 불연성인 실리콘 탄성체 중에 하나이다.
4. 사용
콘텍트렌즈, 의료기기 혹은 고무처럼 탄성이 필요한 소재 등등에 사용된다.머릿결에 좋기 때문에 샴푸에도 들어가고, 심지어는 거품이 생기는 것을 방지하는 소포제의 역할로서 식품이나 의약품에도 들어간다.
우리가 흔히 실리콘의 역할로 알고 있듯이 틈새를 메우는 코킹작업이나 윤활제 혹은 열에 잘 견디는 내열타일에 쓰이도 한다. 식물표면으로 흡수가 용이하게 하기 위해서 제초제에 넣기도 한다.
그외에도 다루기 쉽고 유연하고 투명한 광학적 특성 때문에 여기저기 사용된다.