화학공학소재연구정보센터
학회 한국고분자학회
학술대회 2005년 봄 (04/14 ~ 04/15, 전경련회관)
권호 30권 1호, p.401
발표분야 복합재료
제목 유기 개질제의 양에 따른 Hydrotalcite의 구조 변화와 고분자 나노복합체의 제조에 미치는 영향
초록 나노복합체는 기존 수지의 특성을 한층 증가시키기 위한 새로운 개념의 수지이다. 미세한 nanoclay를 고분자에 분산시켜 수지의 굴곡특성, 인장특성, 내화학특성, 마모특성, 기체투과특성 등을 획기적으로 향상시킬 수 있게 되는 것이다.
일반적으로 HT계 화합물(HTlc)는 [M(II)1-xM(III)x(OH)2]x+Ax/zz-mH2O 의 구조를 가진다. HT의 경우 그 형성과정을 살펴보면, 8면체의 Mg2+이온이 OH-이온을 6개의 접점으로 가지며 가장자리를 공유하여 무수히 많은 판상을 형성한다. 이 판상들은 수소결합에 의해 서로 층을 쌓고 있는데, 이때 Mg2+이온과 그 반경이 그리 차이나지 않는 Al3+이온이 첨가되었을 때 수산화기 판상 안에서는 양전하를 띄게 된다. 이 양전하는 CO32-의 음이온에 의해 상쇄되고, 두개의 판상 사이에서 결정수와 함께 존재하게 된다.1 이 HT의 특징 중 하나는 높은 음이온 교환능(anionic exchange capacity, AEC) 때문에 수용액 안에서 Cl-, CO32-, NO3- , SO42- ,와 같은 몇몇 이온들과 이온교환이 가능하다는 것이다.2
본 연구에서는 이온교환 반응을 이용하여 HT를 유기 개질한 후, 고분자 나노복합체를 제조하였다. HT의 유기화 반응에서 증류수에 HT의 AEC에 대해 다양한 몰비로 개질제(Sodium dodecylsulfate, SDS)를 첨가하였다. 용해된 개질제 수용액에 HT를 넣어 잘 교반하여 개질된 HT를 만든 후, 수차례 여과 과정를 거쳤다. 이렇게 만들어진 유기질 HT와 고분자를 용액법, 중합법, 컴파운딩법과 같은 다양한 방법으로 고분자 나노복합체를 제조하였으며, 그 특성은 XRD를 이용하여 HT의 층간거리를 조사하였고, TGA와 DSC를 사용하여 열적 특성을 분석하였다. 또한, TEM으로 고분자 나노복합체 안에 존재하고 있는 HT의 분산도 등을 알아보았다.



Fig. X-ray diffraction of original and modified hydrotalcite


References
1. F. Cavani, F. Trifiro, A.Vaccari, Catalysis Today, 11, 173-301 (1991)
2. T. Toraishi, S. Nagasaki, S. Tanaka, Applied Clay Science, 22, 17-23 (2002)
저자 황영영, 이동호
소속 경북대
키워드 nanocomposite
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