화학공학소재연구정보센터
Polymer(Korea), Vol.42, No.4, 568-572, July, 2018
저분자 아미드계 활제 합성을 통한 폴리아미드6/유리섬유 복합소재의 유동성 향상 연구
Melt Flow Improvement of Polyamide 6/Glass Fiber Composite Using Amide-type Lubricant
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초록
본 연구에서는 폴리아미드6(PA6)/유리섬유(GF) 복합소재의 사출 시 흐름성을 개선하기 위한 저분자량의 아미드계 활제를 합성하였다. 저분자량의 아미드계 활제(N,N'-bis(2,2,6,6,-tetramethylpiperidin-4-yl)-1,3-dicarboxamide)를 두가지 방법으로 합성하여 PA6/GF 복합소재의 흐름성을 향상시켰다. 아미드계 활제는 상온 축합반응과 가온 축합 반응으로 진행하였으며, 합성 조건에 따른 성능 분석을 실시하였다. 폴리아미드 수지 내 혼합된 활제는 이축 스크류 배합기의 축력을 순수 폴리아미드 수지 대비 50% 수준 감소시켰다. 가온 축합반응으로 합성된 활제를 적용한 PA6/GF35% 복합소재의 물성은 일반 PA6/GF35% 복합소재 대비 흐름성 72%, 인장강도 10% 상승하는 것을 확인하였다. 이는 아미드계 활제가 소재 내에서 분자 사슬간의 결합력을 감소시켜서 가소제 역할을 하여 분자 사슬의 유동성을 증가시킨 것으로 판단된다.
In this study, low molecular weight amide-type lubricant was synthesized to improve flow properties of polyamide6( PA6)/glass fiber(GF) composites. Low molecular weight amide-type lubricant (N,N'-bis(2,2,6,6,-tetramethylpiperidin- 4-yl)-1,3-dicarboxamide) was synthesized by condensation reaction under room temperature or high temperature condition. The performance analysis was performed according to the synthesis conditions. FTIR spectroscopy was used to examine the chemical bond of synthesized lubricants. The synthesized lubricants mixed in the polyamide resin decreased its axial force of twin screw compounder compared with the pristine polyamide resin. The PA6/ GF35% composites with synthesized lubricants provided a 72% increase of the melt flow index, seemingly by decreasing bonding force among the molecular chains.
  1. Herzog B, Kohan MI, Mestemacher SA, Pagilagan RU, Redmond K, Editor, Wiley-VCH, Germany, 2016.
  2. Kim SM, Kim KJ, Polym. Korea, 39(6), 880 (2015)
  3. Heo MH, Kim SW, Ha GR, Mori T, Hong KH, Seo KH, Polym. Korea, 26(4), 452 (2002)
  4. Jung WY, Weon JI, Polym. Korea, 36(6), 712 (2012)
  5. Elias HG, Mulhaupt R, Editor, Wiley-VCH, Germany, 2016.
  6. Rudzinski S, Haussler L, Harnisch C, Mader E, Heinrich G, Composites Part A, 42, 157 (2011)
  7. Botelho EC, Figiel L, Rezende MC, Lauke B, Comp. Sci. Tech., 63, 1843 (2003)
  8. Li DX, You YL, Deng X, Li WJ, Xie Y, Mater. Des., 46, 809 (2013)
  9. Selmi A, Doghri I, Adam L, Int. J. Mech. Sci., 53, 696 (2011)
  10. Wolf R, Kaul BL, Editor, Wiley-VCH, Germany, 2016.
  11. Lee JY, Kim KJ, Elast. Compos., 51, 317 (2016)
  12. Lee JH, Seo WG, Kim JH, Kim YS, Yoo YJ, Moon JH, Kim SG, Jung HM, Macromol. Res., 25(10), 1000 (2017)
  13. Shivanoor SM, David M, Toxicol. Rep., 2, 1347 (2015)