선택한 단어 수는 입니다.
최소 단어 이상 선택하여야 합니다.
최소 단어 이상 선택하여야 합니다.
선택한 단어 수는 30입니다.
최대 10 단어까지만 선택 가능합니다.
최대 10 단어까지만 선택 가능합니다.
문제 정의
- 본 연구에서는 PET 및 PA6의 말단기인 -COOH 또는 -NH2와 화학반응을 할 수 있는 고분자량의 에폭시를 상용화제로 소량 사용하여 두 고분자의 상분리 거동 및 물성에 미치는 효과를 분석하였다.
제안 방법
- 본 연구에서는 PET/PA6 블렌드의 상용화제로서 결과물의 내충격강도가 가장 우수하고 다루기가 용이한 고체상태인 에폭시(EEW=3,000)을 사용하여 연구를 수행하였다.
- 수지 및 알로이의 열분석은 시차주사열량계(Perkin Elmer사의 Diamond DSC)를 사용하여 질소기류 하에서 분당 10℃의 속도로 측정하였다. 상분리 모폴로지 분석은 주사전자현미경(SEM, JEOL사의 JSM-6380LV)을 사용하여 금 박막 코팅 후 가속전압 20KV에서 관찰하였다. SEM 분석하기 전에 .
- 에폭시로는 반응기의 당량(epoxy equivalent weight, EEW)가 다른, 즉 Figure 1의 n값이 달라 결과적으로 분자량이 다른 두 가지(EEW=3,100과 650)와 GMA 3가지(EEW=740, 540, 450)를 상호 비교하였다. 상용화 효과의 검토를 위하여 PA6와 PET의 블렌드 비율을 60:40으로, 상용화제의 함량을 0.5%로 고정한 상태에서 컴파운딩을 한 후 인장, 충격 및 굴곡 시험용 시편을 만들어 분석하였다. 컴파운딩 후 압출되어 나오는 현상을 관찰해 본 바, GMA (EEW= 450R과 540)의 경우 압출 다이(die)에서 나오는 스트랜드가 불안정하고 시편에서 박리(delamination)가 발생하여 두 고분자간 상용화 효과가 많이 떨어지는 것으로 확인되었고, 물성 측면에서 볼 때 에폭시 구조, 그 중에서도 분자량이 높은 쪽이 더 양호한 충격강도를 나타내는 것으로 보아 우수한 상용성을 나타냄을 알 수 있었다.
- 06kg의 조건에서 측정하였다. 수지 및 알로이의 열분석은 시차주사열량계(Perkin Elmer사의 Diamond DSC)를 사용하여 질소기류 하에서 분당 10℃의 속도로 측정하였다. 상분리 모폴로지 분석은 주사전자현미경(SEM, JEOL사의 JSM-6380LV)을 사용하여 금 박막 코팅 후 가속전압 20KV에서 관찰하였다.
- 에폭시로는 반응기의 당량(epoxy equivalent weight, EEW)가 다른, 즉 Figure 1의 n값이 달라 결과적으로 분자량이 다른 두 가지(EEW=3,100과 650)와 GMA 3가지(EEW=740, 540, 450)를 상호 비교하였다.
- 여기서, die의 반경인 RN=0.105cm, die의 길이인 lN=0.8cm, 플런저 반경인 RP=0.4737cm, 하중 F=21.2N(2.06kg), ρ는 밀도로서 알로이의 밀도(ρ)는 ρ(PET)=1.37g/cm3, ρ(PA6)=1.37g/cm3을 이용하여 블렌드 비에 따라 계산하였다.
- 이 pre-mix를 extruder에 투입하고 extruder의 6개 구간별 온도는 호퍼 쪽(180℃)으로부터 압출구(die) (280℃) 까지 개 구간으로 나누어 온도를 조절하였으며 스크루 속도는 150 rpm으로 하였다.
- , Screw length=440 mm, Screw diameter=11 mm)를 사용하여 제조하였다 사용한 에폭시는 상온에서 고 . 체 상태였으며 PET와 PA6 chip에 0.5-3.0 wt%의 분말상 에폭시를 넣고 볼밀에서 시간 물리적 혼합 24을 하여 chip 표면에 에폭시가 균일하게 부착되도록 전처리를 하였다. 이 경우 사용한 에폭시가 소량이고 약간의 점착성이 있어 수지 chip 표면에 골고루 혼합됨을 확인할 수 있었다.
대상 데이터
- 그 자체로는 혼화성이 없는 PET와 나일론6(PA6)의 블렌드에 에폭시를 반응성 상용화제로 사용하여 분산상의 domain 크기가 1㎛ 이하로 조절한 알로이를 제조할 수 있었다. DGEBA 계 에폭시를 수지에 대해 0.
- 본 연구의 PET/PA6 알로이에서 가장 바람직한 반응은 (a) 또는 (b)와 같은 [PET-Epoxy-PET] 또는 [나일론-에폭시-나일론]의 동종 고분자간의 반응보다는 (c)와 같은 PET-에폭시-나일론]의 이종 간의 반응이 바람직하다. 본 연구에서 사용한 에폭시의 함량이 3wt% 이하의 소량으로서 반응결과를 FT-IR 등으로 직접 확인할 수는 없었다.
- 비교시험을 위하여 낮은 EEW 에폭시(국도화학 YD012, EEW=650)과 glycidyl methacrylate(GMA, Atofina사 Lotader 시리즈)를 상용화제로 같이 사용하여 컴파운딩 시료를 제조하였다.
- 실험에 사용된 PET는 웅진케미칼에서 공급받은 bright급 섬유용 수지(A-9056, IV=0.66)를 사용하였으며, PA6는 역시 섬유용(1011 BRT, VI=130)으로 효성으로부터 공급받았다.
- 66)를 사용하였으며, PA6는 역시 섬유용(1011 BRT, VI=130)으로 효성으로부터 공급받았다. 에폭시는 국도화학에서 공급받은 YD-019K로서 Figure 1에 나타낸 화학구조를 가진 고분자량 Diglycidyl Ether of Bisphenol-A (DGEBA)이며 그 상세한 성질은 Table 1에 정리하였다.
이론/모형
- 용융지수의 측정은 Tinius Olsen사의 Melt indexer(Extrusion Plastometer Model MP600)을 사용하여 ASTM 1238에 따라 캐필러리 die의 직경/길이는 0.105cm/0.8cm, plunger 직경0.4737cm, 하중 2.06kg의 조건에서 측정하였다.
- 제조된 알로이 수지의 인장, 압축 및 굴곡 특성은 각각 ASTM D-638 Type 1, ASTM D-618 General 및 ISO 527-2 Type 1A에 따라서 측정하였다. 용융지수의 측정은 Tinius Olsen사의 Melt indexer(Extrusion Plastometer Model MP600)을 사용하여 ASTM 1238에 따라 캐필러리 die의 직경/길이는 0.
성능/효과
- 상분리가 가장 뚜렷하고, 계면 면적이 넓은 두 고분자의 조성이 비슷한 영역에서 에폭시가 들어가지 않은 경우에는 점도가 가장 낮아지는 반면에, 에폭시가 2wt% 투입한 경우에는 이 영역의 점도가 더 크게 상승하는 결과를 얻었다 이로부터 에폭시의 반응이 계면에서 많이 일어난다는 추론이 가능하다.
- 컴파운딩 후 압출되어 나오는 현상을 관찰해 본 바, GMA (EEW= 450R과 540)의 경우 압출 다이(die)에서 나오는 스트랜드가 불안정하고 시편에서 박리(delamination)가 발생하여 두 고분자간 상용화 효과가 많이 떨어지는 것으로 확인되었고, 물성 측면에서 볼 때 에폭시 구조, 그 중에서도 분자량이 높은 쪽이 더 양호한 충격강도를 나타내는 것으로 보아 우수한 상용성을 나타냄을 알 수 있었다.
※ AI-Helper는 부적절한 답변을 할 수 있습니다.