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ISSN : 1225-0112(Print)
ISSN : 2288-4505(Online)
Applied Chemistry for Engineering Vol.22 No.6 pp.679-684
DOI :

Research Papers : A Study on the Rheological Properties of Branched Polypropylene/silicate Composites

Prashanta Dahal

Abstract

Branched polypropylenes (LCB-PP) with a long chain branch were prepared by the solid-state and molt-state reaction. Divinylbenzene (DVB), 1,4-benzenediol (RES), and furfuryl sulphide (FS) were used as branching agents of fabricate LCB-PP/silicate composites. Chemical structures, thermal properties, and rheological properties of the LCB-PP were determined by FT-IR, DSC, TGA, and dynamic rheometer (ARES). The chemical structure of the LCB-PP was confirmed by the existence of =C-H stretching peak of the branching agent at 3100 cm -1. From DSC and TGA results, the melting reaction was more effective than the solid state reaction in the manufacture of LCB-PP, which was additionally certified by rheological properties. Based on rheological properties, FS was the best for branching efficiency of PP. Compared to PP, LCB-PPs indicated an increase of complex viscosity in the low frequency and shear thinning tendency, and G`-G`` plot represented an increase in elasticity and the heterogeneousness in a melt state. Rheological properties of LCB-PP/silicate composites were observed with the silicate content. When 5 wt% silicate was added in LCB-PP, distinct changes in the shear thinning and the slope of G`-G`` plots were observed.

연구논문 : 분지형 폴리프로필렌/실리케이트 복합체의 유변학적 특성 연구

프러산터,윤경화

초록

고상(solid state) 반응과 용융(melt state) 반응을 이용하여 장쇄분지(long chain branch, LCB)를 가지는 분지화된 폴리프로필렌(branched polypropylene, LCB-PP)을 제조하였다. 분지제(branching agent)로는 divinylbenzene (DVB), 1,4-benzenediol (RES), furfuryl sulphide (FS)가, LCB-PP/실리케이트 복합체를 제조하기 위해서는 층상 실리케이트가 사용되었다. LCB-PP의 화학구조, 열적특성, 유변학적 특성을 적외선 분광기(FT-IR), 시차주사열용량분석기(DSC, TGA), 그리고 동적유변측정기(ARES)를 이용하여 분석하였다. LCB-PP의 화학구조는 3100 cm -1에서 나타나는 분지제의 =C-H 신축진동을 이용하여 확인하였다. DSC와 TGA의 결과로부터 고상반응보다 용융반응이 LCB-PP 제조에 보다 효과적이었고, 유변학적 특성을 통하여 추가 확인되었다. 분지제 중에서는 FS가 가장 효과적이었다. LCB-PP의 경우 낮은 전단속도 영역에서 점도와 shear thinning tendency가 증가하였고, G`-G`` plot으로부터 탄성특성의 증가와 LCB의 도입에 의한 용융상태의 불균일성(heterogeneousness)을 확인할 수 있었다. LCB-PP/실리케이트 복합체의 실리케이트 함량에 따른 유변학적 특성을 관찰하였다. 실리케이트의 함량이 5 wt%인 경우 면찰 담화(shear thinning)와 G`-G`` plot에서의 기울기 변화가 가장 크게 나타났다.

Figure

Table