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Polymer(Korea), Vol.29, No.4, 375-379, July, 2005
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PLLA/MMT 나노복합재료의 가수분해에 따른 열적, 기계적 물성
Thermal and Mechanical Properties with Hydrolysis of PLLA/MMT Nanocomposite
이종훈, 이윤희, 이두성, 이영관1, 남재도†
  • 성균관대학교 고분자공학과
  • 1성균관대학교 화학공학과
Jong Hun Lee, Yun Hui Lee, Doo Sung Lee, Young-Kwan Lee1, and Jae-Do Nam†
  • Department of Polymer Science and Engineering, Sungkyunkwan University, Suwon 440-746, Korea
  • 1Department of Chemical Engineering, Sungkyunkwan University, Suwon 440-746, Korea
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초록
생분해성 고분자인 poly(L-lactic acid) (PLLA)에 판상구조의 몬모릴로나이트(montmorillonite, MMT)를 첨가하여 필름 형태의 나노복합재료를 제조하고, 무기나노입자의 첨가유무와 가수분해 전후의 열적 특성, 점탄성 특성, 모폴로지 등을 조사하였다. PLLA/MMT 나노복합재료의 XRD 분석결과와 TEM 사진으로부터 MMT 입자가 PLLA에 박리 및 분산되어 있음을 확인하였으며, 가수분해가 진행됨에 따라 PLLA 결정 영역의 상대적인 양이 증가하므로 용융에너지(ΔHm)가 더 필요함을 알 수 있었다. MMT를 첨가한 경우에 MMT가 강화제 역할을 하기 때문에 저장탄성률이 더 높은 값을 가졌는데, 이는 PLLA를 나노복합화하였을 때 인장강도, 충격강도 등의 기계적 물성이 증가한다는 이전의 연구와도 잘 일치하였다. 또한, 가수분해 전/후의 SEM 사진으로부터, 표면에 스피노달(spinodal) 분해에 의한 거칠고 원형의 구멍들이 생겼음을 관찰할 수 있었으며, 가수분해가 진행됨에 따라 나노복합재료는 원형의 구멍들의 크기가 가수분해전보다 더 커졌을 뿐 원래의 형상을 유지하였다. 본 연구를 통하여 PLLA/MMT나노복합재료의 생분해 속도와 열적, 기계적 특성의 조절 가능성을 제시하였다.
The morphology and thermal/viscoelastic characteristics were investigated for PLLA/MMT nanocomposite manufactured by incorporating inorganic nanosized silicate nanoplatelets into biodegradable poly(L-lactic acid) (PLLA). The XRD diffractogram and TEM image may be regarded as a formation of homogeneously dispersed nanocomposites. The melting energy( .Hm) was increased during hydrolysis process because of increase of crystallinity. As MMT played a role of reinforcing agent, the storage modulus was increase in case of PLLA/MMT nanocomposite, it was well coincided with our previous results. From SEM image, many tiny pinholes formed by spinodal decomposition were observed on the surface, and the shape of nanocomposite was maintained during hydrolysis process. In this study, it was shown that the control of biodegradation rate, thermal/mechnical property was possibile by incorporating MMT.
Keywords:PLLA/MMT nanocomposite;hydrolysis;thermal property;viscoelastic property;biodegradation rate
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