Synthesis and Characterization of High Impact Polystyrene/Organically Modified Layered Silicate Nanocomposites

High impact polystyrene/organically modified layered silicate (HIPS/OLS) nanocomposites by in situ polymerization were synthesized to investigate the effect of clay on the particle size and properties of rubber. In the OLS, the montmorillonite having benzyl group showed best dispersion in polystyrene phase. With the addition of clay, the intercalated peak from XRB was confirmed, but the peak gradually shifted to lower angle as rubber concentration increased. Thus, it is speculated that the organoclay disperses better in rubber phase than in polystyrene phase. The average rubber particle size increased and the particle size distribution widened as the amount of clay increased, which may be caused by the increase of the viscosity ratio of rubber to polystyrene phases and the unstable dispersion. The materials having clay showed improved thermal properties from thermogravimetric analysis. Rheological properties such as complex viscosity and storage modulus increased as the amount of clay increased.

내충격성 폴리스티렌과 유기화 층상 실리케이트 나노복합체의 합성 및 특성

직접 중합법으로 내충격성 폴리스티렌과 유기화 층상 실리케이트의 나노복합체를 합성하여 점토 첨가에 의한 고무 입자 크기 및 물성의 영향을 조사하였다. 사용한 유기화 점토 중에서는 벤젠기를 지닌 몬모릴로나이트가 폴리스티렌에 우수한 분산 효과를 나타내었다 유기화 점토를 첨가한 경우 X선 회절 분석에서 층간삽입된 피이크를 관찰할 수 있었으나, 고무의 농도가 증가할수록 낮은 각도쪽으로 이동하는 것으로 보아 유기화 점토는 고무에 더 좋은 분산성을 보이는 것으로 파악된다. 분산상인 고무 입자는 점토를 첨가할수록 평균 입자경이 커지며 넓은 입도 분포를 나타내었는데, 이는 점토 첨가에 의해 폴리스티렌 상에 대한 고무 상의 점도비가 더욱 증가하여 평균 입자가 커졌으며 분산계가 불안정해져 넓은 입도 분포를 갖는 것으로 추정된다. 열중량 분석의 결과 나노복합체는 향상된 열적 물성을 보여주었고, 유변 물성을 측정한 결과 점토가 첨가됨에 따라 재료의 복소 점도 및 저장 탄성률은 향상되었다.