PC/ABS 블렌드의 고속전단성형에 따른 모폴로지 변화에 관한 연구 (Study on the Morphology of the PC/ABS Blend by High Shear Rate Processing)

서지정보

· 발행기관 : 한국화학공학회
· 수록지 정보 : Korean Chemical Engineering Research(HWAHAK KONGHAK) / 52권 / 3호 / 382 ~ 387페이지
· 저자명 : 이동욱, 용다경, 이한기, 최석진, 유재정, 이형일, 김선홍, 이기윤, 이승구

초록

본 연구에서는 PC/ABS 블렌드를 고속전단성형법을 사용하여 제조하였고 스크류 회전속도와 전단부하시간을 공정변수로 하여 이에 따른 블렌드의 모폴로지 변화를 분석하였다. 블렌드의 모폴로지 및 ABS 분산상의 크기를 주사전자현미경으로 관찰하여 안정한 상 구조와 최적의 물성을 가지는 고속전단성형조건을 확립하였고, 전단응력에 의한 블렌드의 열화 현상을 알아보기 위해 기계적 물성의 변화를 측정하였다. 이 때, 스크류 회전속도는 500 rpm에서 3000 rpm까지 변화시켰으며 전단부하시간은 10초에서 40초까지 주었다. 고속전단성형법을 사용하여 제조한 PC/ABS 블렌드 및고속전단성형을 가하지 않은PC/ABS 컴파운드의 분산상 크기를 명확하게 관찰하기 위하여 블렌드의 단면에 크롬산 수용액을 이용한 에칭공정을 시행하였고 공정 전후의 모폴로지를 비교 분석하였다. 에칭으로 생긴 블렌드 내의 ABS 홀을 이미지 측정 프로그램인 Image J를 이용하여 측정한 결과, 스크류 회전속도에 따라 그 크기가 감소하였으며 특히1000 rpm 이상의 스크류 회전속도 하에서 제조된 PC/ABS 블렌드의 경우, 기계적 물성이 급격하게 감소하여 블렌드의분해가 일어났음을 알 수 있었다. 결과적으로 PC/ABS 블렌드에 1000 rpm의 스크류 회전속도를 가한 경우, 나노미터단위의 분산상을 가지며 가장 안정한 상구조를 관찰할 수 있었고 인장강도 및 신율도 상대적으로 높아서 PC/ABS 블렌드의 최적 고속전단성형조건이라 할 수 있다.

영어초록

The PC/ABS blends were manufactured with high shear rate processing. Changes of the blend morphologywere analyzed according to the screw speed and processing time. To find optimal conditions of the high shear rateprocessing of the PC/ABS blend, blend morphology and size of the dispersed phase, ABS, were observed with a SEM.
Also, tensile properties of the PC/ABS blends were measured to investigate the effect of the high shear rate process withthe screw speed of 500 rpm to 3000 rpm for processing times of 10s to 40s. Especially, to observe the dispersed phase ofthe PC/ABS blend clearly, fracture surfaces of the PC/ABS blend were etched with chromic acid solution. As screw speed and processing time increase, dispersed phase size of the PC/ABS blend decreases and mechanical properties of theblend decrease as well. Especially, at screw speed over than 1000 rpm of high shear rate processing, mechanical propertiesof the PC/ABS blends decrease drastically due to the degradation of the blend during the high shear rate processing.
Consequently, the optimal condition of screw speed of the high shear processing of the PC/ABS blend is set at 1000rpm,in this study. Under optimal condition, the PC/ABS blend has relatively high mechanical properties with the relativelystable micro-structure having nanometer scale dispersed phase.

참고자료

· 없음