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본 논문에서는 PLA의 결정화도 및 결정구조에 대해 연구하였다. PLA는 옥수수 전분으로부터 얻어지는 Lactic acid로부터 얻어지는 친환경적인 열가소성 플라스틱으로 매립시 미생물에 의해 완전히 분해되는 소재로 각광 받고 있지만 열 안정성이 낮고 낮은 결정화도로 인해 높은 기계적 물성이 요구되는 용도에는 부적합한 단점을 가지고 있다. 이 중에서도 낮은 결정화도와 느린 ...

본 논문에서는 PLA의 결정화도 및 결정구조에 대해 연구하였다. PLA는 옥수수 전분으로부터 얻어지는 Lactic acid로부터 얻어지는 친환경적인 열가소성 플라스틱으로 매립시 미생물에 의해 완전히 분해되는 소재로 각광 받고 있지만 열 안정성이 낮고 낮은 결정화도로 인해 높은 기계적 물성이 요구되는 용도에는 부적합한 단점을 가지고 있다. 이 중에서도 낮은 결정화도와 느린 결정화 속도는 사출 성형 공정에서 Cycle time을 증가시키는 요인으로 다른 소재와의 경쟁에 매우 큰 단점으로 나타난다. 결정화도 및 결정화 속도를 개선하여 사출공정에서 Cycle time을 감소 시키는 것을 목적으로 실험을 진행하였다. 결정성 수지의 결정화도를 향상시켜줄 핵제와 가소제로 Talc, Sodium Benzoate, Millad 3988, Boron Nitride, PEG를 선택하였다. 핵제는 압출공정에서 수지안에 분산되어 용융상태에서 냉각되는 과정에서 결정의 핵 역할을 함으로써 결정화도를 향상시킨다. 가소제는 용융상태에서 고분자 사슬의 유동성을 향상시킴으로써 고분자의 결정생성속도를 증가시켜 결정화 속도를 향상시킨다. 각각의 첨가제가 들어간 혼합소재의 결정화도 및 결정화속도를 측정하기 위해 DSC를 통한 열분석 실험을 진행하였다. 비등온 결정화 실험을 통해 냉각과정에서의 결정화 피크와 용융 피크의 △H를 비교하여 결정화도를 측정하였다. 등온 결정화 실험을 통해 일정온도에서의 냉각과정의 시간당 △H변화를 측정하여 t1/2을 측정하는 방법으로 결정화 속도를 비교하였다. 본 연구를 진행하여 가소제의 결정화속도 향상 효과와 핵제의 결정화도 향상 효과를 확인 할 수 있었으며 투명화 핵제와 Boron Nitride의 경우에도 결정화도의 향상은 나타났지만 그 효과는 Talc의 효과에 비해 약한 효과를 나타내는 것을 확인 할 수 있었다.

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