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Polymer(Korea), Vol.45, No.1, 113-118, January, 2021
DOI10.7317/pk.2021.45.1.113  Export Citation
탄소나노튜브가 Glycidyl Methacrylate를 이용한 LDPE의 용융 개질 반응에 미치는 영향: 그래프트 효율과 유변물성
Effect of Carbon Nanotube on the Melt Modification of LDPE with Glycidyl Methacrylate: Efficiency of Grafting Reaction and Rheological Property
이정우, 김형수†, 신정인1, 남기준1
  • 단국대학교 공과대학 화학공학과
  • 1LS전선
Jungwoo Lee, Hyungsu Kim†, Jungin Shin1, and Gi Joon Nam1
  • Department of Chemical Engineering, Dankook University, 152 Jukjeon-ro, Yongin-si, Gyeonggi 16890, Korea
  • 1LS Cable & System Ltd., Gongdan-ro, 140 beon-gil, Gunpo-si, Gyeonggi-do 15845, Korea
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초록
Glycidyl methacrylate(GMA)를 이용한 저밀도 폴리에틸렌(LDPE)의 반응성 개질이 탄소나노튜브(CNT)의 존재 하에 배치 믹서에서 수행되었다. 투입된 CNT의 함량은 0 .25-1.5 w t%의 범위에서 변화되었다. 개질된 LDPE 수지의 열안정성과 GMA의 그래프트 효율은 CNT 함량이 1 w t% 범위 내에서 증가함에 따라 개선되는 것으로 확인되었다. 개질된 수지의 그래프트 효율의 향상은 CNT와 결합된 LDPE의 라디칼이 CNT의 컨쥬게이션 구조에 의하여 안정화되는 효과로 해석되었다. 개질된 LDPE의 복합 점도 및 저장 모듈러스도 CNT의 함량이 1 w t%까지 증가함에 따라 높아지는 경향을 나타내었다. 다양한 혼합 시간 및 회전 속도가 적용되었을 때, 그래프트 효율은 용융 공정에 부여된 혼련 시간보다 모터 속도에 의하여 더 민감하게 변화되었으며, 이는 CNT가 동반되는 LDPE와 GMA의 개질 공정에서는 CNT의 균일한 분산성을 확보할 수 있는 혼련의 중요성을 반영한다.
The reactive modification of low-density polyethylene (LDPE) with glycidyl methacrylate (GMA) was conducted by a batch mixer in the presence of carbon nanotubes (CNT). The contents of CNT were varied from 0.25 to 1.5 wt%. It was found that the grafting efficiency of GMA onto LDPE was improved by increasing CNT content up to 1 wt%. It was conjectured that the enhanced grafting efficiency is owing to the stabilization of LDPE radicals bonded to CNT by the conjugation structure of CNT, which then facilitates the reaction with GMA. The complex viscosities and storage moduli of the modified LDPE were also increased with the content of CNT up to 1 wt%. When various mixing times and motor speeds were applied, the grafting efficiency was more influenced by the motor speed than the duration of melt mixing, which reflects the importance of mixing in the CNT assisted modification of LDPE with GMA.
Keywords:low-density polyethylene;glycidyl methacrylate;reactive modification;carbon nanotubes;mixing
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