다양한 농도의 카본블랙을 함유하는 폴리스티렌 및 폴리뷰틸메타크릴레이트 복합체 입자의 유동성

Flow Behavior of Polystyrene and Poly(butyl methacrylate) Composite Particles Filled with Varying Concentrations of Carbon Black

  • 박문수 (수원대학교 신소재공학과)
  • Park, Moon-Soo (Department of Polymer Engineering, University of Suwon)
  • 발행 : 2009.09.30

초록

1.0 wt% 소수성실리카를 안정제로 하는 현탁중합에 의하여 $75^{\circ}C$에서 개시제의 농도를 변화하며 합성한 폴리스티렌 (PS) 및 폴리뷰틸메타크릴레이트 (PBMA) 입자의 점도를 모세관 레오미터 (capillary rheometer)를 이용하여 측정하였다. 중량평균분자량이 66,500 g/mol인 PS 입자는 $190^{\circ}C$에서 측정한 경우 낮은 전단속도에서는 뉴톤 (Newtonian) 거동을 나타내었다. PS 입자의 경우 분자량이 증가할수록 전단속도 전 영역에서 전단 묽어짐 (shear thinning) 거동을 보였다. PBMA 입자는 $170^{\circ}C$에서 점도를 측정하였으며 중량평균분자량이 156,700 g/mol 인 경우 낮은 전단속도에서만 뉴톤 거동을 나타내었다. 분자량의 증가에 따라 전단 묽어짐 거동이 관찰되었으며, 이러한 변화의 형태는 PS 입자와 유사하였다. 카본블랙을 충전제로 합성한 고분자 복합체 입자의 전단점도는 PS 및 PBMA 둘 다 $170^{\circ}C$에서 측정하였다. PS 및 PBMA 복합체 입자의 점도변화는 카본블랙의 증가에 따라 점진적으로 증가하였으나, 충전제의 증가에 따른 점도의 증가는 분자량의 증가 효과에 비교하여 미약하였다. 내부혼합기를 이용하여 제조한 카본블랙을 함유하는 PS 복합체의 점도변화는 현탁중합법으로 합성한 카본블랙을 함유하는 PS 복합체 입자의 점도변화에 비하여 작았으며 이는 향상된 분산으로 인하여 발생한 것으로 추정된다. 이 실험에서 선택한 분자량 및 카본블랙의 농도에서 yield 거동은 관찰되지 않았다.

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