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Polymer(Korea), Vol.17, No.1, 108-117, January, 1993
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Polyarylate와 Polystyrene으로 이루어진 고분자 알로이의 미세변형 및 파괴거동
Microdeformation and Fracture Behavior of Polymer Alloy Containing Polyarylate and Polystyrene
조길원
초록
Ductile한 polyarylate(PAr)와 brittle한 polystyrene(PS)이 matrix와 domain으로 상분리된 고분자 알로이의 미세변형 및 파괴거동을 얇은 필름을 사용하여 살펴보았다. Polyarylate와 polystyene을 dichloromethane에 녹인 고분자 용액으로부터 균일한 두께(약 0.5㎛) 및 안정된 morphology를 지니는 필름을 제조하였으며, DSC와 SEM을 사용하여 상분리됨을 확인하였다. 만들어진 필름을 용매 증기를 이용하여 copper grid위에 접착 고정시킨 후, 인장실험을 행하였으며 광학현미경 및 TEM을 사용하여 미시적 변형 및 파괴거동을 살펴보았다. 그 결과 PAr/PS(30/70) 즉, ductile domain/brittle matrix 형태의 고분자 알로이의 파괴과정은 matrix인 PS에 먼저 craze가 일어나며, PS craze가 진행되는 과정에 ductile한 고분자인 PAr domain을 만나게 되면 craze pinning 현상을 일으킨다. PAr/PS(70/30) 즉, ductile matrix/brittle domain 형태의 파괴과정은 PAr/PS 계면에서부터 crack이 생성되어 matrix 쪽으로 crack이 진행된다. 그러나 PAr-PS 공중합체를 상용화제로 이용하여 계면접착력을 증가시킨 경우, 계면에서가 아닌 PS domain 내부에서부터 craze가 시작되었다. 이상의 실험 결과로부터 상분리가 일어난 고분자 알로이의 파괴거동은 matrix와 domain의 구성고분자 및 domain과 matrix간의 계면 접착력과 밀접한 연관성을 갖고 있음을 알 수 있었다.
Microdeformation and fracture behavior of phase separated polymer alloy containing polyarylate(PAr) and polystyrene(PS) have been studied using thin film. Thin films were produced by solution casting and bonded to copper grids. The films on the copper grid were strained under uniaxial tension and examined using optical and transmission electron microscopy. Two kinds of specimen were used, i.e. ductile inclusion in brittle matrix and brittle inclusion in ductile matrix. For PAr/PS (70/30) alloy, i.e. brittle inclusion in ductile matrix, fracture initiated at the PAr-PS phase boundary and propagated through the matrix. By the addition of PAr-PS block copolymer the initiation point of fracture was changed from the PAr-PS phase boundary to the inside of the brittle PS inclusion; crazes initiated first within the PS inclusion and grew out to the PAr matrix. As PS crazes encountered PAr matrix, the craze tip blunted and the mode of plastic deformation was changed form crazing to the mixed mode of crazing and shear yielding.
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