Effects of the High Shear Rate Processing on the Thermal Properties of PC/ABS Blends

The effects of high shear rate processing on the thermal properties of PC/ABS blends were studied. It was executed by the high shear processing machine (NHSS2-28) at the varied conditions of screw speeds and loaded duration. After the samples were processed with NHSS2-28, the $T_gs$ were shifted from 143 to $133^{\circ}C$, and the behavior of degradation determined by TGA showed two distinct steps before high shear rate processing, while it showed a straight line after the processing. In order to provide the reasons of the properties, it was showen by SEM and UTM that the droplet sizes morphologically decreased after the processing, and the elongations decreased slightly until 1000 rpm of screw speed and then sharply decreased, according to the conditions of high shear rate processing. Therefore, it can be confirmed that $T_g,s$ of PC/ABS blends were considerably shifted under an appropriate high shear rate condition, and rapidly dropped, so that blends degraded above the condition, due to stress-induced degradation.

고속 전단 가공에 의한 PC/ABS 블렌드의 열적 물성 변화 연구

본 연구에서는 polycarbonate(PC)/acrylonitrile-butadiene-styrene(ABS) 블렌드의 고속 전단 가공 조건하에서의 열적 물성 변화에 대해 연구하였다. 고전단 압출 성형기(NHSS2-28)를 이용하여 공정조건인 스크류 회전속도와 전단 부하 시간을 변화시키면서 가공하였다. 고전단 부하 실험 후에 유리전이온도($T_g$) 변화를 조사하여, 전단 부하 조건에 따라 약 $143^{\circ}C$에서 약 $133^{\circ}C$로 감소하는 경향을 관찰하였다. 열 중량 분석(TGA)을 통해 열분해 현상을 관찰하여 전단을 가하지 않은 경우 ABS와 PC의 분해곡선이 뚜렷한 두 단계로 나타났으나, 고속 전단 가공을 한 경우 분해하는 경향이 일직선상으로 변화되어 나타났다. 이에 대한 물성변화의 원인을 조사하기 위해 주사전자현미경(SEM)으로 관찰하여 분산상의 크기 또한 감소함을 확인하였고, 만능 재료 시험기(UTM)를 이용하여 신율이 고속 전단 가공을 한 경우, 소폭 감소하다가 특정 조건 이상에서는 급격한 감소를 보임을 관찰하였다. 결론적으로 적정한 고속 전단 응력 조건 이하에서는 PC/ABS 블렌드의 유리전이온도가 수렴하고, 적정 조건 이상에서는 유리전이온도가 급감하므로 전단응력에 의해 열화되는 것을 확인하였다.