Crystallization behavior of poly(butylene terephthalate)/clay nanocomposite

Abstract

층상점토광물을 고분자수지내에 나노수준으로 분산시킨 고분자/clay 나노복합재료는 소량의 무기물 첨가로도 기계저강도, 난연성, 내열성, 기체차단성 등의 제반 물리적 특성을 효과적으로 향상시킬 있다. 특히, 매트릭스 수지가 결정성 고분자인 경우에는 분산된 clay 입자로 인한 고분자수지의 결정화 속도, 결정의 크기 및 형태 등이 영향을 받게 되므로 이에 대한 체계적인 연구는 필수적이다. 본 연구에서는 poly(butylene terephthalate)(PBT)/clay 나노복합체를 twin screw extruder를 이용한 melt blending 법으로 제조하고, DSC를 이용하여 비등온결정화거동을 조사하였다. PBT는 용융점도가 0.91인 것을 이용하였으며, 유기화 clay로는 southern clay사의 Cloisite 30B를 사용하였다. 비등온 결정화거동은 시료를 충분히 용융시킨 후 2.5, 5, 10, 20, 40℃/min의 속도로 냉각시키면서 얻은 결과를 Avrami 식을 이용하여 분석하여 결정화 속도 상수(K)의 변화와 Avrami지수(n)를 조사하였다. n값이 큰 변화가 없는 것으로 보아 PBT의 용융결정화메커니즘은 clay의 첨가로 인하여 크게 영향을 받지 않은 것으로 판단되었지만, Half time(t1/2)값과 K값의 변화로부터 PBT/clay의 결정화속도는 PBT에 비해 증가함을 알 수 있었다