High shear effect on polypropylene/clay nanocomposites prepared by water-assisted extrusion
- 발행기관 서강대학교 일반대학원
- 지도교수 이재욱
- 발행년도 2015
- 학위수여년월 2015. 2
- 학위명 석사
- 학과 및 전공 일반대학원 화공생명공학과
- 실제URI http://www.dcollection.net/handler/sogang/000000055259
- 본문언어 영어
- 저작권 서강대학교 논문은 저작권보호를 받습니다.
초록/요약
폴리프로필렌(PP)/점토 나노복합체는 높은 전단속도와 물을 이용한 압출 공정에 의해 압출되었다. 클레이의 투입방법과 전단응력의 변화에 의한 나노복합체의 열 적, 유변학 적, 기계적, 형태학적 분석을 하였다. 그 중 슬러리 상태와 높은 전단응력을 함께 주는 것이 가장 높은 물성을 갖게 되었다. 이것은 주사전자현미경(SEM)과 X-선 회절계(XRD)으로 분산효과를 확인 하였다. 열 적 분석 또한 클레이가 벌어진 것 보다 박리가 되었을 때 내열성이 우수하게 나왔는데 이는 폴리머 내에 산소확산을 낮춰 주어 나타난 결과이다. 또한 유변학 적 물성과 기계적 물성 또한 벌어진 것 보다 박리가 되었을 때 우수한 물성을 보였다. 물과 높은 전단응력을 이용하여 폴리프로필렌/점토 나노복합재료는 경제성과 우수한 기계적 특성을 필요로 하는 많은 용도에 사용될 수 있습니다.
more초록/요약
Polypropylene(PP)/clay nanocomposites were prepared by water-assisted extrusion process with high shear rates. The effects of mixing methods of clay(with and without the use of water) and degree of shear rates on the properties of PP/clay nanocomposites were investigated by measuring thermal, rheological, and tensile properties and morphology. The best properties were achieved when the clay was mixed in slurry state and the shear rates were high together. It was verified due to a good dispersion of the nano-clay in PP matrix for PP/clay naocomposites by SEM and XRD. The results showed that the degree of dispersion were better at exofliated nanocomposites than intercalated. Thermal analyses reveal opposite effects of clay on the thermal behaviour of PP. The enhancement in the thermal stability of the PP/clay composites has been attributed to the decreased permeability of oxygen caused by the exfoliated clay in PP/clay composites. Rheological and mechanical properties also showed that more enhancement was in the exfoliation than intercalated. It is can be described that enlarged surface arear between PP matrix and layered clay. Expected mechanisms explaining the clay dispersions were proposed. By this synergistic effect of water and high shear rates together the PP/clay nanocomposites would be promising candidates for many applications which need economic feasibility as well as good mechanical properties.
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