열처리 온도에 따른 PVDF-$SiO_2$ 복합나노섬유의 특성 변화

Characteristic Change of PVDF-$SiO_2$ Composite Nanofibers with Different Thermal Treatment Temperature

  • 김영진 (대구가톨릭대학교 의공학과)
  • Kim, Young-Jin (Department of Biomedical Engineering, Catholic University of Daegu)
  • 투고 : 2011.07.05
  • 심사 : 2011.08.11
  • 발행 : 2011.11.25

초록

전기방사법과 열처리 공정을 통하여 PVDF-$SiO_2$ 복합나노섬유를 제조하였으며, 얻어진 나노섬유는 서로 연결된 기공으로 이루어진 적층 구조를 하고 있었다. 즉, 전기방사로 제조된 나노섬유는 직경이 380 nm, 기공도가 80% 이상인 다공성막을 형성하였다. TEM 사진과 EDX 스펙트라의 분석 결과로부터 $SiO_2$가 나노섬유에 균일하게 분산되어 존재한다는 것이 확인되었다. 또한 전기방사법의 도입에 의해 나노섬유의 기공도가 현저히 개선되었다. ATR-FTIR 및 XRD 분석 결과 복합나노섬유 상에서 PVDF는 ${\alpha}$-phase와 ${\beta}$-phase가 혼재되어 있는 결정구조를 가지고 있었으며, 열처리에 의해서 PVDF의 ${\alpha}$-phase가 증가하였으며, 이로 인해 결정화도가 증가하였다. 특히, 기계적 강도, 열적 특성 및 소수성은 열처리 공정에 의해서 매우 증가되는 것을 확인할 수 있었다.

Composite nanofibers were prepared by electrospinning and thermal treatment from poly (vinylidene fluoride) (PVDF)-$SiO_2$ blend solution. The nanofibers were stacked on layers to produce fully interconnected pores. TEM micrographs and EDX spectra confirmed the presence of $SiO_2$ in the composite nanofibers. The porosity of nanofibers was effectively enhanced by the introduction of electrospinning technique. ATR-FTIR and XRD results revealed that PVDF in the composite nanofibers exhibited the mixture crystal structure of ${\alpha}$-phase and ${\beta}$-phase. The crystal structure of ${\alpha}$-phase and crystallinity increased by the thermal treatment. In addition, the mechanical properties, thermal stability and hydrophobicity were markedly amplified by the thermal treatment.

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참고문헌

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