플라스틱 폐기물로 인한 환경 오염에 대한 우려가 커지면서, 플라스틱 재활용 연구가 활발히 진행되고 있다. 무기 입자를 혼입하거나, 과산화물로 가교 밀도를 증가시키거나, 실리콘 모노머와 혼합하는 등의 전통적 방법은 종종 기계적 물성을 향상시키지만, 특정 성능 요구에 대해서는 유연성을 저하시킬 수 있다. 본 연구는 비닐 기능기를 갖는 실리카 나노입자를 합성하고, 이를 재활용 플라스틱에 적용했을 때의 기계적 성능을 평가하는 데 초점을 두었다. 실리카 전구체로서 규산나트륨과 비닐트리메톡시실란(VTMS)을 계면활성제와 함께 사용하여 기공을 형성함으로써 실리카의 표면적을 증가시켰다. 비닐 기능기의 초기 단계 도입은 합성 후 통상적으로 나타나는 표면적 감소를 방지하였다. 다양한 양의 VTMS를 사용하여 다공성 실리카를 제조하였고, 합성된 다공성 실리카 나노소재를 재활용 폴리에틸렌에 복합화하여 가교를 유도하였다. VTMS 함량이 증가함에 따라 표면적은 감소하였으나, 883 m2/g의 유의미한 표면적을 달성하였다. 결론적으로, 적절한 양의 비닐 함량을 갖는 다공성 실리카는 기존의 다공성 실리카에 비해 인장강도 증가를 포함한 향상된 기계적 성능을 나타냈다. 본 연구는 통합된 비닐 기능기를 갖는 합성 다공성 실리카가 재활용 플라스틱의 성능을 효과적으로 향상시킬 수 있음을 보여준다.

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