화학공학소재연구정보센터
학회 한국고분자학회
학술대회 2005년 봄 (04/14 ~ 04/15, 전경련회관)
권호 30권 1호, p.209
발표분야 복합재료
제목 Synthesis of poly(ethylene terephthalate) (PET)-clay nanocomposites via ring-opening polymerization of cyclic butylene terephthalate oligomers
초록 고분자/clay 나노복합체를 제조하는 경우 clay silicate layer의 intercalation 정도 혹은 exfoliation 여부는 층상구조 사이로의 물질 침투가 얼마나 효과적으로 이루어질 수 있는가로 결정되는 문제이다. PET 등의 폴리에스터에 일정 함량 존재하는 것으로 알려진 고리형 올리고머 (cyclic oligomer)는 구조상 매우 낮은 점도를 보이며, 개환반응을 통해서 쉽게 선형 고분자로 전환이 가능하며 이 때 축합부산물의 생성이 없고 self-consistent stoichiometry의 특성으로 중합조건이 까다롭지 않다는 장점이 있다. 이러한 고리형 올리고머의 특성을 이용하여 본 연구에서는 clay의 층상구조 사이로의 올리고머 침투와 올리고머의 개환중합 반응을 동시에 진행시켜 효과적으로 clay intercalation/exfoliation을 이룰 수 있음을 증명하고자 하였다. 직접 반응법을 통하여 제조된 고리형 올리고머는 FT-NMR과 FT-IR을 통하여 선형 구조가 완전히 배제된 순수 고리형 구조로 얻어졌음을 알 수 있었으며, MALDI-TOF를 이용하여 서로 다른 분자 결합 길이에 따른 올리고머의 종류와 각각의 함량 분포를 측정하였다. 고리형 올리고머의 개환중합의 경우 분자량을 높일 수 있는 조건을 찾고자 촉매의 종류와 농도, 중합 시간과 온도 등의 변인 조건을 달리하여 실험하였으며, 이로부터 얻은 최적의 조건을 바탕으로 clay의 함량을 달리하는 여러 종류의 PET/clay 나노복합체를 제조하고자 하였다. clay의 intercalation 정도는 XRD와 TEM 분석을 통하여 측정하였으며 최종적으로 얻어진 나노복합체는 clay 함량과 분자량 조건에 따라 어떤 거동을 보이는지 살펴보고자 기계적 물성, 기체투과도, 내열 특성 등을 조사하여 비교분석하였다.


fig. 1. MALDI-TOF, ETC


fig. 2. Molecular weight


참고문헌

1. D. J. Brunelle, J. E. Bradt, J. Serth-Guzzo, T. Takekoshi, T. L. Evans, E. J. Pearce and P. R. Wilson, Marcromolecules, 31, 4782(1998)

2. J. H. Youk, R. P. Kambour, and W. J. MacKnight, Macromolecules, 33, 3594(2000)
저자 조민창1, 윤호규2, 최철림1, 김준경1, 임순호1, 이상수1
소속 1한국과학기술(연), 2고려대
키워드 polyester; clay; polyethylene terephthalate; nanocomposite
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