Organo-kaolinite was synthesized by hydrothermal synthesis of kaolinite and intercalation of organic materials in the interlayer of synthetic kolinite. The hydrothermal synthesis of kaolinite was carried out using precipitated silica and silica sol as the silica sources and gibbsite, Al(NO3)3 nd alumina sol, as the alumina sources. The effects on the synthesis of kolinite were observed with cahnging reaction time, pH and mineralizing agents at the Si/Al mole ratio of 1.0 and temperature of 220 ℃. The conditions of crystallization were investigated with XRD, SEM, FT-IR and solid NMR. Organo-kaolinite was synthesized by intercalation of organicmaterials in the synthetic kaolinite. DMSO, NMF and hydrazing were pre-intercalated into the interlayer of synthetic kaolinite. The basal spacings of pre-intercalated samples increased from 7.2 Å to 11.4, 10.8, and 10.5 Å. Finally, octyamine of dodecylamine/methanol was intercalated into the interlayer of three pre-intercalated samples in order to synthesize organo-kaolinite. The basal spacings of organo-kaolinites increased up to 27.2 Å by the intercalation of octylamine and 38.4 Å by the intercalation of dodecylamine/methanol, respectively. The large expansion of interlayer distance well illustrated the usefulness of organo-kaolinite as an inorganic filler of polymeric nanocomposites.

본 연구에서는 실리카 및 알루미나로부터 수열조건에서 카올리나이트를 합성하고 합성된 카올리나이트의 층간에 유기물의 삽입을 통해서 유기층상 카올리나이트를 제조하였다. 카올리나이트의 수열합성 연구는 실리카 원료물질로 precipitated silica와 silica sol을 사용하고 알루미나 원료물질로 gibbsite, Al(NO3)3, alumina sol을 사용하여 수행하였다. 반응조건은 Si/Al의 몰비를 1.0, 반응온도는 220℃로 고정하고, 반응시간, pH 및 결정화 촉진제를 변화시켜가면서 카올리나이트의 합성에 미치는 영향을 살펴보았다. 생성물들은 XRD, SEM, FT-IR, Solid NMR등을 이용하여 분석하여 결정화 조건을 조사하였다. 나노복합재용 층상화합물로 합성 카올리나이트의 사용 가능성에 대해서 조사하기 위해서 유기물을 층간에 삽입시켜 유기 층상 카올리나이트를 제조하였다. 전처리 단계로 DMSO(dimethylsulfoxide)나 NMF(N-methylformamide), hydrazine등을 사용하여 층간삽입을 시도하였고, 그 결과 (001)면의 d-spacing값은 각각 7.2Å 에서 11.4Å, 10.8Å, 10.5Å으로 3 ~ 4Å정도 증가하였다. 또한 위에서 전처리한 카올리나이트-DMSO와 카올리나이트-NMF, 카올리나이트-hydrazine 시료에 octylamine과 dodecylamine/methanol을 층간 삽입시킨 결과 d-spacing 값이 각각 27.2Å과 38.4Å까지 증가된 유기층상 카올리나이트를 합성할 수 있었다. 이러한 유기층상 카올리나이트의 층간간격의 팽창은 나노복합재용 층상화합물로서의 사용 가능성을 보여 주었다.