In-situ 중합에 의한 Poly(butylenes succinate)(PBS)/TS-zeolite 나노복합체의 제조와 물리적 특성

Abstract

폐 플라스틱으로 인한 환경오염을 세계각국이 해결하고자 하는 노력이 부각되는 시점에서 생분해성 고분자의 연구는 이러한 문제를 해결하는데 가장 큰 해결방안으로 제시되고 있다. 그러나 범용성 고분자에 비해 낮은 열적, 물리적 특성은 생분해성 고분자를 상용화하는데 큰 문제점으로 지적되고 있다. 본 연구의 목적은 우수한 생분해성을 갖는 Poly(butylenes succinate) (PBS) 고분자에 촉매역할과 강화충진제 역할을 동시에 할 수 있는 TS-1제올라이트를 효과적으로 분산시켜 우수한 열적, 기계적 성질을 갖는 나노복합체를 in situ합성방법을 이용하여 제조하고자 하였다. TS-1 제올라이트의 함량은 0.5, 1, 2 wt%로 제조하였으며, 기계적, 열적, 유변학적 특성 및 결정화 거동에 관한 특성을 분석하였다. 기계적인 물성은 TS-1 1.0 wt%를 함유한 나노복합체가 가장 우수한 물성을 나타냈으며, 과량의 TS-1제올라이트를 함유하는 경우 분산성 및 수분탈수로 인해 물성이 감소함을 확인하였다. 유변학적 특성은 Homo PBS에 비해 높은 점도값을 나타내었으나 용융상태에서 제올라이트 세공내부에 존재하는 물분자들의 탈수로 인하여 TS-1 zeolite 함량이 증가될수록 점도가 감소하는 경향을 보였다. 결정화 거동은 제올라이트가 기핵제로 작용을 하여 결정화 속도는 빨라졌으나 기공내에 존재하는 수분의 영향으로 결정화 온도에 따라 다른 기핵효과를 나타내었다.