| 학회 | 한국고분자학회 |
| 학술대회 | 2004년 가을 (10/08 ~ 10/09, 경북대학교) |
| 권호 | 29권 2호, p.217 |
| 발표분야 | 고분자 구조 및 물성 |
| 제목 | 전자빔 조사에 의한 폴리프로필렌의 미세 구조 변형 및 결정화 거동에 관한 연구 |
| 초록 | 폴리프로필렌(polypropylene)은 폴리에틸렌(polyethylene)과 더불어 가장 널리 사용되고 손쉽게 얻을 수 있는 고분자 화합물로써 필름, 시트, 파이프 또는 섬유 등 광범위한 용도를 가지고 있다. 폴리프로필렌은 폴리에틸렌과 비슷한 성질을 가지고 있으나 용융점, 투명성, 굴곡특성 등이 보다 우수할 뿐만 아니라 기계적 특성과 내열성 및 전기·화학적 성질 또한 뛰어난 고분자이다1-2. 그러나 폴리프로필렌의 가장 큰 단점은 저온충격강도가 고밀도폴리에틸렌보다 약하다는 점과 점도가 낮아 가공이 어렵고, 광이나 산소에 의한 산화로 착색 또는 기계적 특성이 저하되므로 실제 응용을 위해서는 산화방지제, UV안정제 등을 첨가하여야 한다는 것이다. 이러한 단점은 폴리프로필렌 사슬이 메틸렌 치환체에 의한 입체장애로 나사선 구조를 갖기 때문에 사슬간의 결합력이 매우 작기 때문이다. 따라서 본 연구에서는 전자빔을 이용하여 폴리프로필렌 사슬에 가교구조를 도입함으로써 폴리프로필렌의 점도 및 기계적 성질의 향상을 시도하였다. 이와 더불어 전자빔 조사에 의한 미세구조 변화를 소각 및 광각 X-선 산란 실험으로 분석하였다. 이소택틱(isotactic) 폴리프로필렌은 결정화 조건에 따라서 α-monoclinic, β-hexagonal, γ-orthorhombic과 같은 여러 가지 다른 구조를 형성한다고 알려져 있는데3-7, 본 연구에서는 분자량과 결정화 속도를 달리한 폴리프로필렌에 전자빔을 조사하여 전자빔 조사량에 따른 미세구조의 변화를 관찰하였다. 또한 이 시료를 용융시킨 후 등온결정화 시킴으로써 전자빔 조사에 의해 형성된 가교구조가 결정화 거동에 어떠한 영향을 미치며, 최종 생성되는 구조의 차이를 연구하였다. 이를 위하여 방사광 가속기의 실시간 광각 및 소각 X-선 산란 실험과 DSC, 인장실험 등의 분석방법을 이용하였다. 그 결과 분자량이 크고 결정화 속도가 빠를수록 β 상이 뚜렷하게 나타나는 것을 확인할 수 있었으며, 전자빔 조사량이 약 30kGy까지 증가할 때는 열적, 기계적 성질이 증가하지만 그 이상의 조사량에서는 오히려 감소하는 것을 확인할 수 있었다. 또한 전자빔 조사량이 증가할수록 결정화속도가 느려지는 것을 알 수 있었다. 이는 전자빔 조사에 의한 가교구조 형성이 사슬의 움직임을 방해하기 때문이며, 30kGy 이하의 조사량은 고분자의 열적, 기계적 성질을 향상시키는 효과가 있지만 그 이상의 조사량은 오히려 고분자 사슬을 절단 또는 분해시키는 효과가 매우 큰 것임을 알 수 있었다. 참고문헌 1. Soares JBP, et al. Polymer 1996;37(20);4607-13. 2. Soares JBP, et al. Ind Engng Chem Res 1997;36;1144-50. 3. F. J. Padden, H. D. Keith, J. Appl. Phys., 30, 1479 (1959) 4. A. Turner-Jones, J. M. Aizlewood, D. R. Beckett, Makromol. Chem., 75, 134 (1964) 5. G. Natta, P. Corradini, Nuovo Cim. Supp., 15, 1 (1960) 6. R. J. Samuels, R. Y. Yee, J. Polym. Sci., A-2, 10, 385 (1972) 7. J. Varga, J. Mater. Sci., 27, 2557 (1992) |
| 저자 | 김주현, 전혜진, 송현훈 |
| 소속 | 한남대 |
| 키워드 | Polypropylene; Isothermal crystallization; SAXS; WAXS |
