Thermotropic liquid crystal polymer (TLCP)-reinforced poly(butylene terephthalate) (PBT) composites were prepared by melt processing. The improvement in the mechanical properties and the processability of the PBT/TLCP composites was attributed to the reinforcing effect by TLCP phase and its well distribution in the PBT matrix. X-ray diffraction results demonstrated that a slow cooling process leads to the thicker lamellar structures and the formation of more regular crystallites in the composites. The incorporation of TLCP improves not only the tensile strength and flexural modulus but also the heat distortion temperature (HDT) of the PBT/TLCP composites. The HDT values of the composites were dependent on TLCP content. The improvement in the HDT values of the PBT/TLCP composites may be explained in terms with the increased flexural modulus, the development of more regular crystalline structures, and the enhancement of the ability of the composites to sustain the storage modulus by TLCP phase. In addition, the simple additivity rule makes it possible to predict the HDT values of the PBT/TLCP composites.
폴리(에틸렌 테레프탈레이트) (PET)의 열처리 조건들 즉, 상대 습도, 온도 그리고 시간 등에 따라 나타나는 PET의 열적 특성과 결정화 거동에 대해서 연구하였다. PET샘플에 열처리를 수행한 후 수분 함유량, 유리 전이온도($T_g$), 그리고 결정화 온도($T_{\propto}$) 등의 변화를 조사하였다. 그리고 열처리된 PET시편에 대해서 결정화를 시키고 결정화도에 따른 열변형 온도(HDT)를 측정하였다. 또한 사출 성형으로 제작된 PET샘플의 열처리 후 잔류 응력의 완화를 편광 필름을 통하여 조사하였다. 열처리 시의 상대 습도, 온도, 그리고 시간이 증가함에 따라 PET샘플 내의 수분 함유량은 최대 6000 ppm이상 까지 증가하였다. $T_g$와 $T_c$는 시편 내에 수분 함유량이 증가할수록 감소하였다. PET샘플의 결정화도는 수분의 함유량이 증가함에 따라 증가되었다. 그러나 같은 양의 수분 함량에서 결정화도는 열처리의 조건에 따라 다르게 나타났다. PET샘플 내의 잔류응력의 완화는 열처리 조건에 따라 다르게 나타났으며, PET샘플 내에 잔류 응력이 감소할수록 최대 결정화도는 증가하였다.
폴리-L-유산 (PLLA)/폴리-D-유산(PDLA)의 스테레오컴플렉스(SC) 특유의 결정 거동은 PLLA/PDLA의 블렌드의 특정한 용융 조건에서 나타난다. 이를 적용하여 PLA 스테레오컴플렉스를 제조하기 위해 전반적인 조성에서 PLLA와 PDLA를 블렌드 하였다. 또한 충격 강도와 열변형온도 같은 기계적 물성 및 열적 특성을 향상시키기 위해 충격보강제, 탈크와 유리섬유(GF) 등의 보강제를 첨가하였다. 그 결과로 열변형 온도가 $115^{\circ}C$ 에서 관찰 되는 조성의 복합재를 제조하였다. 더 경제적인 방법으로, PLLA와 상용화된 폴리프로필렌(PP)을 전반적인 조성에서 블렌드 하였다. 그 결과, 특정 조성에서 상용화된 PP/탈크 복합재와 ABS에 적용시킬 수 있는 물성을 나타내었다. 이러한 결과는 PP와 PLLA같은 매트릭스 수지에 유리섬유 및 충격보강제를 잘 분산시키는 것에서 기인하는 것으로 판단된다.
페놀수지는 열경화성 수지로서 우수한 내열성 및 기계적 물성을 가지고 있다. 하지만 열경화 특성으로 인해 사용 후 재활용이 어렵고, 전체 생산량의 15~20%가 스프루와 런너 형태로 폐기되고 있다. 4만 톤의 페놀수지 스프루와 런너가 버려지고 있으며 폐기된 페놀 스프루와 런너 처리비용은 연간 200억원으로 추정된다. 본 실험에서는 폐기되는 스프루와 런너를 분쇄하고 폴리에틸렌과의 표면접착력 향상을 위해 실란 표면처리를 하였다. 분쇄된 입자의 크기는 100~1000um의 분체와 1~100um의 미분으로 나누어 실험하였다. 분쇄된 페놀은 실란 작용기에 따른 특성을 평가하기 위해 3-(Methacryloyloxy) propyltrimethoxysilane 과 Vinyltrimethoxy silane으로 처리되었다. 입자의 크기를 분석하기 위해 입도분석기를 사용였다. 열적 특성은 DSC(Differential Scanning Calorimetry)와 HDT(heat deflection temperature)를 통하여 분석하였다. 기계적 물성의 측정은 UTM(universal testing machine)과 notched izod impact tester로 평가하였다. 전처리한 페놀수지 파우더를 첨가시, 고밀도 폴리에틸렌(HDPE)의 열변형온도가 $77^{\circ}C$에서 최대 $96^{\circ}C$까지 향상되었으며, 결정화도와 결정화 온도가 증가하였다. 결론적으로, 실란 전처리 하지 않았을 경우와 비교했을 때 충격강도는 50%가 인장강도는 20%가 상승하였다.
본 논문은 폴리카보네이트 (PC)/폴리부틸렌 테레프탈레이트 (PBT)/충격보강제 (IM) 블렌드에서 PC와 PBT의 조성비에 따른 기계적 성질 및 유동 특성을 조사하였다. 부타디엔계 IM과 부틸아크릴레이트계 IM을 사용하여 각각의 함량에 따른 상온에서의 기계적 물성의 변화와 저온에서의 충격강도를 관찰하였다. 블렌드의 내화학성을 살펴보기 위해 PC/PBT/IM 블렌드를 유기용제인 신너에 침지시킨 후 기계적 물성의 변화를 분석하였다. 블렌드에 PC 함량이 많아질수록 인장 및 굴곡강도가 선형적으로 증가하였고 열변형 온도 역시 증가하였다. 충격강도는 PC의 함량이 약 50 wt% 일 때까지 급격히 증가하며 그 이상의 함량에서는 일정하게 유지되었다. 유동성은 PC함량이 증가할수록 감소하였다. IM의 종류에 따라서 충격특성이 다르게 관찰되었는데, 부틸 아크릴레이트계 IM은 $0^{\circ}C$ 이상의 온도에서 부타디엔계 IM보다 충격강도가 다소 높게 나타났으나 $0^{\circ}C$ 미만에서는 충격강도가 현저하게 낮아졌다. 내화학성 실험에서는 블렌드에서 PC의 함량이 많을수록 인장 및 굴곡강도가 감소하는 반면 충격강도는 증가하였다. 이는 유기용제에 약한 PC가 연화되면서 나타나는 현상이라 사료된다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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