Polyurethane Nanocomposites with Organoclay

The properties of polyurethane (PU) nanocomposites with organoclay have been compared in terms of their thermo-mechanical properties, morphology, and gas permeability. Hexadecylamine-montmorillonite ($C_{16}$-MMT) was used as an organoclay to make PU hybrid films. The properties were investigated as a function of organoclay content (1-4 wt%) in the PU matrix. Transmission electron microscopy (TEM) photographs showed that most clay layers were dispersed homogeneously into the matrix polymer in nano-scale, although some particles of clay were agglomerated. We also found that the addition of only a small amount of organoclay was enough to improve the thermal stabilities and mechanical properties of PU hybrid films while gas permeability was reduced. Even at low organoclay content (<5 wt%), the PU nanocomposite showed much better thermo-mechanical properties, and lower gas permeability than pure PU.

유기화 점토를 이용한 폴리우레탄 나노 복합재료

폴리우레탄을 이용한 나노 복합재료의 열적 기계적 성질, 모폴로지, 그리고 기체 투과 정도를 유기화 점토의 함량에 따라 조사 후 비교하였다. 유기화 점토는 헥사데실아민-몬모릴로나이트($C_{16}$-MMT)를 사용하였으며, 매트릭스 고분자인 폴리우레탄에 대해 1-4 wt%로 각각 분산시키면서 물성을 조사하였다. 유기화 점토가 일정한 wt%에서 일부는 뭉쳤지만 대부분은 매트릭스 고분자에 고루 분산됨을 전자현미경으로부터 알 수 있었고, 열적 성질 및 기계적 성질은 분산도에 따라 증가함을 알 수 있었다. 기체 투과도는 유기화 점토 양의 증가에 따라 현저히 감소함을 보여주었다. 본 연구로부터, 소량의 유기화 점토 (<5 wt%)를 분산시킨 나노 복합재료는 순수한 폴리우레탄 보다 열적, 기계적 성질 및 기체 투과 방지에 좋은 효과가 있음을 알았다.