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2가 양이온으로 중화되고 dicarboxylic acid의 염으로 블랜드한 술폰화된 폴리스타이렌 아이오노머의 동적 기계적 성질
모하메드 루크만,김준섭 조선대학교 생산기술연구소 2007 生産技術硏究 Vol.29 No.2
약간 술폰화된 폴리스타일렌 아이오노머를 dicarboxylic acids (DCAs)와 블렌드한 후 바륨과 코발트 양이온으로 중화시킨 아이오노머에 대한 동적·기계적 연구들이 진행되었다. DCAs염의 첨가는 바륨과 코발트로 중화한 아이오노머의 martix 유리전이온도에 염의 탄소원자 수에 상관없이 거의 영향이 없다. 그러나 탄소 원자 개수가 12개이하인 DCAs를 블레드하고 바륨으로 중화한 아이오노머의 cluster Tgs는 약간 증가하였고, 코발트로 중화한 아이오노머의 cluster Tgs는 약간 감소하다가 일정한 값을 유지하였다. 탄소원자 개수가 12개 이상인 DCAs를 블렌드하고 바륨과 코발트로 중화한 아이오노머의 cluster Tg는 약간 감소하였다. 바륨으로 중화한 아이오노머에서 이온 모듈러스와 고무상 모듈러스는 둘 다 증가하는 반면에, 코발트로 중화한 아이오노머에서는 이온 모듈러스는 증가하였지만, 고무상 모듈러스는 급격하게 감소하였다. 따라서 DCAs는 바륨과 코발트로 중화한 아이오노머에서 각각 충전제와 충전제와 동시에 약한가소제로서 역할을 한다고 결론지을 수 있다. 게다가 이온 모듈러스의 값의 변화는 양이온의 종류에 많이 의존하지 않는다. The dynamic mechanical thermal studies were performed on the lightly sulfonated polystyrene ionomer (SPS) blends with salts of dicarboxylic acids (DCAs) together neutralized with bahum and cobalt cations. The addition of DCAs led to a negligible change in the matrix glass transition temperatures (Tgs) with little effect of the number of the carbon atoms of the salts in both bahum and cobalt ionomer systems. The cluster Tgs increased slightly in barium system, but it decreased slightly and then remained almost constant in cobalt systems, with increasing number of the carbon atoms of the salts up to C-12. Above C-12, however, the Tgc in both systems decreased slightly. In the barium system, both the ionic and rubbery modulus increased, while in the cobalt system, the ionic modulus increased, but the rubbery modulus decreased significantly. Thus, it was concluded that the DCAs acted as filler and filler-cum-mild plasticizer in barium and cobalt systems, respectively. In addition, the changes in the values of the ionic modulus were not much dependent on the type of the cations.
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폴리 스타이렌을 주사슬로 새롭게 합성된 아이오노머의 동적 기계적 특성 측정
모하메드 루크만,고광환,김준섭 조선대학교 생산기술연구소 2007 生産技術硏究 Vol.29 No.1
이이오노머는 모노머에 작은 양의 이온그룹들이 존재하기 때문에 독특한 특성을 보여준다. 본 실험에서는 폴리 스타일렌을 주사슬로 해서 poly(styrene-co-3-sulfopropylemethacrylate) SPMANa 아이오노머를 합성하였고, 합성된 SPMANa의 기계적 특성을 동적 기계장치를 통해 알아보았다. 실험 결과 이온농도가 증가 함에 따라 SPMANa 의 이온 모듈러스와 matrix T_(g)는 증가 하였고, cluster T_(g)는 변화가 없거나 약간 감소하였다. SPMANa과 비슷한 아이오노머의 기계적 성질을 비교하면, 예를 들어, 특정한 이온 농도에서 poly(styrene-co-styrenesulfonate) SSNa와 poly(styrene-co-methacrylate) MANa을 비교해보면, SPMANa의 이온 모듈러스는 가장 낮지만 SSNa의 이온 모듈러스에 가까이 있음을 확인 할 수 있었다. SPMANa의 Matrix T_(g)는 SSNa, MANa와 비슷하게 나타나고, cluster T_(g)는 SSNa와 MANa의 사이에 있지만, SSNaWhr에 좀 더 가까이에 있음을 확인 할 수 있었다. 따라서, SPMANa아이오노머의 기계적 특성은 SSNa아이오노머와 MANa아이오노머의 중간에 있지만 SSNa과 유사하게 나타난다.
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1가, 2가 양이온으로 중화되고 극성, 비극성 가소제로 블렌드한 Poly(styrene-co-methacrylate) 아이오노머의 동적 기계적 연구
모하메드 루크만,김준섭 조선대학교 생산기술연구소 2007 生産技術硏究 Vol.29 No.2
Na^(+) 그리고 Ba^(2+) 양이온으로 중화된 poly(styrene-co-methacrylate) 아이오노머의 동적·기계적 성질에 dioctyl phthalate(DOP)와 glycerol(Glyc)가 어떠한 영향을 미치는지에 대해 동적 계계적 분석장치(DMA)를 사용하여 연구하였다. DOP가 첨가된 아이오노모의 matrix유리전이온도(T_(g))는 급격한 감소를 보이는 반면, Glyc가 혼합된 아이오노머의 경우에는 약간의 감소만을 보였다. 또한 이온 모듈러스와 cluster T_(g)의 급격한 감소가 관찰되었다. Glyc가 혼합된 PSMA 아이오노머에서 Ba^(2+)로 중화한 것과 Na^(+)로 중화한 것을 비교해 보면, 이온 모듈러스는 Ba^(2+)로 중화한 시료의 경우에 Na^(+)로 중화한 이이오노머에 비해 더 적게 감소하였다. DOP가 혼합된 PSMA 아이오노머도 같은 결과를 보여 주었다. 따라서 유리전이온도(T_(g))와 이온 모듈러스를 감소시키는 가소제 효과는 1가 양이온으로 중화한 것 보다 2가 양이온으로 중화한 것이 더 적다고 가정할 수 있다. The effects of the dioctyl phthalate (DOP) and glycerol (Glyc) on the dynamic mechanical properties of the poly(styrene co methacrylate) ionomers neutralized with Na^(+) and Ba^(2+) cations were studied using dynamic mechanical analyzer (DMA). The drastic decrease in the matrix glass transition temperatures (Tgs) by the addition of DOP but only a slight decrease by the incorporation of Glyc was observed in both systems. A significant decrease in the ionic modulus and cluster Tgs of both systems was also observed. The decrease in the ionic modulus of Ba^(2+) system was lower than that of the Na^(+) system at comparable amount of the Glyc, while similar level of decrease in ionic modulus was shown with DOP in both systems. Thus, it was suggested that the effects of the plasticizers in decreasing the Tgs and ionic modulus were less pronounced in the systems neutralized with di valent cation than that in mono valent one.
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