Effect of two compatibilizers haying comonomer in polypropylene/clay nanocomposites

Comonomer 도입한 상용화제가 Polypropylene/clay 나노복합재료에 미치는 영향

Nanocomposites prepared by PP(Polypropylene) based compatibilizers modified with GMA(Glycidyl methacrylate) and HEMA(Hydroxyethyl methacrylate) were used to investigate the clay dispersion and mechanical properties of them. XRD patterns showed the improvement of dispersion through clay intercalation according to the compatibilizers and comonomer. GMA modified polypropylene gave the best mechanical properties of the nanocomposite with respect to the balance of Flexural modulus (FM) and Notched izod impact strength(IS). Compatibilizers with comonoer commonly have higher grafting yield and lower melt flow rate than those of comonomer free. And they enhanced the clay dispersion and mechanical properties of nanocomposites. Optimum ratio of monomer to comonomer for nanocomposites having better mechanical properties is about 1 to 1 ratio.

본 연구에서는 극성 monomer인 HEMA와 GMA를 이용하여 PP를 개질한 상용화제를 제조하였고, 이를 이용하여 용융컴파운딩 방법에 의해 PP계 나노복합재료를 제조하였다. 제조한 나노복합재료는 comonomer 도입 유무에 따른 상용화제 효과를 관찰하고자 XRD를 이용하여 분산성을 확인하였고, UTM등을 통하여 기계적 성질을 측정하였다. XRD 분석 결과, comonomer가 도입된 상용화제를 이용하여 제조된 나노복합재료는 Clay의 층간삽입이 개선되어 분산성이 향상됨을 볼 수 있었다. 또한, 기계적 성질 평가 결과 GMA monomer로 개질된 상용화제를 사용하여 제조한 나노복합재료가 굴곡탄성률과 충격강도 측면에서 더 향상된 견과를 보여주었다 Comonomer를 도입하여 제조한 나노복합재료는 comonomer를 도입하지 않은 나노복합재료에 비해서 그라프팅 수율이 향상되었고, 반면에 용융지수가 감소되는 경향을 보였다. 본 연구에서 제조한 comonomer가 도입된 나노복합재료는 monomer와 comonomer의 비율이 1:1인 경우에 가장 향상된 기계적 성질과 분산성을 보임을 확인 할 수 있었다.