Polymer mechanochemistry is a burgeoning field as an alternative to solvent-based chemistry, thus regarded as green and energy-efficient approach to induce chemical reaction. Current study on polymer mechanochemistry mainly consists of mechanically induced degradation and polymerization. In both cases, existence of molecular weight limit (critical molecular weight) prohibits the degrading or synthesizing polymers in a mechanical manner. Although the importance to investigate the critical molecular weight for extending availability of polymer mechanochemistry, origin of the critical molecular weight still remains elusive. In this study, critical molecular weight of polymers are calculated based on a reptation model and suggests that entanglement plays a key role in mechanical degradation by hindering molecular diffusion of polymer chains.
고분자 메카노케미스트리는 기존의 용매 기반의 화학을 대체할 수 있는 각광 받는 분야로, 환경 및 에너지 친화적으로 화학 반응을 유도할 수 있다. 최근의 고분자 메카노케미스트리 관련 연구는 기계적인 에너지에 의한 고분자의 분해 또는 중합을 주로 다루고 있다. 두 경우 모두에서, 분자량의 제한(임계 분자량)으로 인해 기계적인 고분자의 분해 및 중합이 자유롭지 못하다. 이 제한을 극복하고 유용성을 확장하기 위해 임계 분자량에 대한 연구가 중요함에도 불구하고, 임계 분자량의 기원에 대한 연구는 현재까지 이루어지지 않았다. 본 연구에서는 사행 운동 모델을 바탕으로 고분자의 임계 분자량을 계산하였으며, 고분자 사슬의 확산을 제한하는 고분자 얽힘이 기계적 분해에 중요한 역할을 수행함을 밝혔다.
