화학공학소재연구정보센터
학회 한국고분자학회
학술대회 2004년 가을 (10/08 ~ 10/09, 경북대학교)
권호 29권 2호, p.205
발표분야 고분자 구조 및 물성
제목 Effect of Clay on Morphology and Property of TPU/Organoclay Nanocomposites prepared by Solution Blending
초록 본 연구에서는 Thermoplastic polyurethanes(TPU)/Organoclay nanocomposites의 organoclay가 TPU 미세상분리 구조에 미치는 영향과 TPU/organoclay nanocomposites의 열적 안정성에 미치는 영향을 알아보았다. Solution blending method를 이용하여 TPU/organoclay nanocomposites를 합성하였고 isocyanate는 MDI, diol은 BD로, polyol은 PTMO를 사용하였다. Organoclay가 TPU matrix에 intercalation/exfoliation된 정도와 organoclay가 TPU matrix의 상분리 거동에 미치는 영향을 WAXD, TEM, FTIR을 통해 확인하였다.1-2 그림 1의 XRD pattern에서는 Organoclay 함량이 증가함에 따라 silicate layer는 exfoliated 구조에서 intercalated 구조로 바뀌는 것을 알 수 있었다. 그림 2와 같이 Organoclay 함량이 작을 때는 tactoid가 부분적으로 나타나지만 대부분의 silicate layer가 잘 분산된 모습을 보여준다. 그러나 Organoclay 함량이 증가함에 따라 tactoid가 많이 형성된다는 것을 알 수 있다. FTIR과 DSC를 통해서 Organoclay가 TPU matrix의 상분리 거동에 영향을 미쳐서 열적 안정성에는 긍정적인 영향을 준다는 사실을 확인하였다. 순수한 TPU보다 TPU/organoclay nanocomposites의 order-disorder transition이 일어나는 온도가 고온으로 이동하는 것으로 미루어 보아 silicate layer는 TPU domain구조의 열적안정성을 향상시킨다는 것을 확인할 수 있었다. 순수한 TPU와 TPU/organoclay nanocomposite의 stress-strain curve를 비교해보면 organoclay의 함량이 증가함에 따라 TPU/organoclay nanocomposite의 strain은 감소하지만 modulus나 tensile strength등의 기계적 물성은 크게 향상되는 것을 확인할 수 있다.



Fig.1.XRD patterns of nanocomposites Fig.2.TEM of TPU/3wt% Organoclay

참고문헌
1.J.S. Ma, S.F. Zhang, Z.N. Qi,J. Appl. Polym. Sci., 82, 1444 (2001).
2.M. Tortora, G. Gorrasi, V.Vittoria, G.Galli, S.Ritrovati, E.Chiellini, Polymer, 43, 6147 (2002).
저자 최미영1, 신나리1, S. Anandhan1, 백두현2, 서승원3, 이한섭1
소속 1인하대, 2충남대, 3(주) 효성 섬유(연)
키워드 TPU; Nanocomposite; Solution blending
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