Mechanical Properties and Antiplasticization Phenomena of Poly(${\varepsilon}$-caprolactone)(PCL)/Poly(vinyl chloride)(PVC) Blends

폴리카프로락톤 (PCL)/폴리염화비닐(PVC) 블렌드의 기계적 성질 및 반가소화 현상

  • Kim, Wook-Soo (Department of Chemical Engineering, Keimyung University) ;
  • Kim, Il-Hyoung (Department of Chemical Engineering, Keimyung University) ;
  • Kang, Sun-Chul (Department of Biotechnology, Taegu University) ;
  • Mori, Tetsuo (Department of Biochemistry & Applied Chemistry, Kurume National College of Technology) ;
  • Tsuda, Yusuke (Department of Biochemistry & Applied Chemistry, Kurume National College of Technology) ;
  • Ha, Ki-Ryong (Department of Chemical Engineering, Keimyung University)
  • Published : 2001.07.01

Abstract

The miscibility, molecular interaction and tensile properties of the blends of poly (${\varepsilon}$-caprolactone) (PCL) with poly(vinyl chloride) (PVC) have been studied. The measured glass transition temperature values of PCL/PVC blends were found to be well fitted by Fox equation. We found that PCL/PVC blends are amorphous up to 23% PCL content. The blends showed the highest Young's modulus and yield strength at 5% PCL content and the highest tensile strength at 11% PCL content. The blends with low contents of PCL(up to 13%) show increased tensile strength and decreased elongation of PCL/PVC blends. Consequently, the antiplasticization phenomenon is observed in the PCL/PVC blends.

폴리카프로락톤 (PCL)/폴리염화비닐(PVC) 블렌드 시스템에서 PCL 조성 5 ~ 23%에 대한 상용성, 기계적 성질과 분자간의 상효작용에 대하여 연구하였다. 유리전이온도(T$_g$) 거동을 토대로 용융 혼합된 블렌드의 상용성을 측정한 결과 분자 수준으로 혼합되었다는 것을 관찰하였으며, PCL의 함량이 증가함에 따라 블렌드의 T$_g$는 낮은 온도 쪽으로 이동하였다. 또한 PCL/PVC 블렌드에 대하여 Fox식을 이용하여 예측한 T$_g$값과 실험에서 측정된 T$_g$값은 잘 일치하였다. 따라서 PCL/PVC 블렌드 시스템은 PCL 함량이 5 ~ 23%에서 무정형 고분자임을 나타낸다. 또한 분자간의 상호작용이 기계적 물성에 미치는 영향을 관찰하기 위하여 인장 강도, 탄성률 및 항복 강도와 같은 기계적 물성을 측정하여 관찰하였다. 그 결과 탄성률과 항복 강도 값은 PCL 함량이 약 5%에서, 인장 강도 값은 PCL 함량이 11%에서 최대값을 나타내었다. 그리고 PCL 함량 13%이상까지는 인장 강도 값이 순수 PVC보다 높았으며, 신장률은 낮은 값을 나타내었다. 결과적으로 PCL/PVC 블렌드 시스템은 PCL 함량이 약 13%까지 T$_g$값은 내려가고, 인장 강도는 증가하면서 신장률은 감소하는 반가소화 현상을 나타내었다.

Keywords

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