Interfacial Evaluation of Surface Treated Jute Fiber/Polypropylene Composites Before and After Hydration Using Micromechanical Test

미세역학적 시험법을 이용한 표면처리된 Jute 섬유 강화 폴리프로필렌 복합재료의 수화 전·후 계면물성 평가

The interfacial evaluation of surface modified Jute fiber/polypropylene (PP) composites before and after hydration was investigated using micromechanical test and dynamic contact angle measurement. The IFSS of alkaline and silane-treated Jute fiber/PP composites increased, whereas after hydration, the IFSS of the untreated, alkaline- and silane-treated Jute fibers/PP composites decreased due to swelled fibrils by water infiltration. The interfacial adhesion of silane treated fiber/PP composites was higher than alkaline-treated or the untreated cases. The surface energies of Jute fiber treated under various conditions were obtained using dynamic contact angle measurement. Especially after hydration, the thermodynamic work of adhesion was calculated by considering water interlayer, which indicated the stability of IFSS between silane treated Jute fiber and PP matrix showing better than others.

표면처리에 따른 Jute 섬유 강화 폴리프로필렌 복합재료의 수화 전 후 계면 물성을 미세역학시험과 동적 접촉각으로 평가하였다. 알칼리 및 실란 커플링제 용액으로 Jute 섬유의 표면을 처리함으로 Jute 섬유와 폴리프로필렌 기지재 사이의 계면전단강도가 증가를 하였으며, 수화 이후 미처리, 알칼리 그리고 실란 커플링제 용액으로 표면처리된 Jute 섬유와 기지재 사이의 계면전단강도는 수분침투에 의해 감소하였다. 실란 커플링제 용액으로 표면처리된 Jute 섬유와 폴리프로필렌 기지재 사이의 계면전단강도는 알칼리 용액 및 미처리의 경우에 비해 높았다. 미처리, 실란 커플링제 및 알칼리 용액 처리된 Jute 섬유의 표면에너지는 동적 접촉각 측정을 통해 계산되어졌다. 수화 이후의 열역학적 접착일은 섬유와 기지재 사이의 물 중간층을 고려하여 계산하였다. 계산되어진 결과를 통해 실란 커플링제 용액으로 표면처리된 Jute 섬유와 폴리프로필렌 계면 사이가 가장 안정한 것으로 나타났다.