Study on Rheological Properties of HBA/HNA Thermotropic Liquid Crystalline Polymer

Rheological measurement of a thermotropic liquid crystalline poymer (TLCP) is not an easy task since their rheological responses are strongly influenced by a thermal history during a processing and thus the reproducibility of the measurement is poor. In order to find out a cause for the strong influence of the thermal history, rheological measurements and DSC observations of the TLCP having various thermal histories were carried out. It was observed that the TLCP used in this study shows liquid-like behavior at a temperature above a crystal-nematic transition temperature ($280^{\circ}C$), but at the same time crystallization can occur at this temperature range and as a consequence the viscosity of the polymer continuously increases. When the samples are heated beyond the $320^{\circ}C$, all crystals thus formed and the thermal histories were observed to disappear. Crystallization rate of the samples annealed above $320^{\circ}C$ was very low at even the lowed temperature ($280^{\circ}C\;{\sim}\;320^{\circ}C$). Therefore, it is concluded that rheological measurements of TLCP used in this study must be performed after annealed above the nematic-isotropic transition temperature for better reproducibility.

HBA/HNA계 열방성 액정고분자의 유변학적 특성에 관한 연구

열방성 액정 고분자의 유변 성질은 측정 전 고분자가 겪는 다양한 열 이력에 따라 다른 거동을 보이기 때문에 재현성 있는 실험 결과를 얻기가 매우 어렵다. 이 연구에서는 HBA/HNA계 액정 고분자가 열 이력의 영향을 이처럼 많이 받는 이유를 알고자 다양한 열 이력을 겪은 시료의 유변 물성을 관찰하였다. 그리고 비슷한 조건의 열이력을 겪은 시료의 DSC 측정을 통하여 그 원인을 파악하고자 하였다. 실험 결과 이 연구에서 사용된 액정고분자는 결정상-네마틱 전이온도 ($280^{\circ}C$)이상의 온도에서 액체와 같은 거동을 보이지만 이 온도 범위에서 결정화가 계속 진행되어 시간에 따라 점도가 증가하는 것으로 관찰되었다. 그러나 $320^{\circ}C$ 이상의 온도로 가열을 하면 생성되었던 모든 결정들이 용융되어 열 이력이 사라지는 것으로 관찰되었고 그 후에는 온도를 낮추더라도 결정의 성장 속도가 매우 느렸다. 이로서 액정고분자의 유변 물성 측정을 위해서는 $320^{\circ}C$ 이상의 온도로 가열을 하여 이전의 열 이력을 소멸 시킨 후 실험을 진행하여야 보다 재현성 있는 결과를 얻을 수 있음을 알 수 있었다.