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Polymer(Korea), Vol.25, No.5, 744-753, September, 2001
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내충격성 폴리스티렌의 형태구조 및 고무상 입도분포 해석
Interpretation of Morphology and Rubber-Phase Particle Size Distribution of High Impact Poystyrene
정한균, 정대원, 안경현1, 이승종1, 이성재†
  • 수원대학교 고분자공학과
  • 1서울대학교 응용화학부
Han Gun Jeoung, Dae-won Chung, Kyung Hyung Ahn1, Seung Jong Lee1, and Seong Jae Lee†
  • Department of Polymer Engineering, The University of Suwon, Suwon 445-743, Korea
  • 1School of Chemical Engineering, Seoul National University, Seoul 151-742, Korea
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초록
내충격성 폴리스티렌(HIPS)의 내충격성에 영향을 주는 중요한 요소 중의 하나는 분산된 고무상 입자의 크기 및 입도분포이다. 본 연구에서는 반응조건이 HIPS의 고무상 입자 크기 및 입도분포에 미치는 영향을 관찰하기 위하여 HIPS를 중합 제조한 다음 고무함량, 교반속도 및 전중합 시간에 따른 고무상 입도분포 및 형태구조를 고찰하였다. 입도분석기로 분석한 결과, 톨루엔을 분산용매로 사용한 경우 열처리 온도가 낮을수록, 열처리 시간이 짧을수록 팽윤의 영향으로 고무상의 평균 입자경이 커졌지만, MEK의 경우에는 열처리 과정이 없어도 보다 합당한 입도분포를 얻을수 있었다. 고무함량이 증가함에 따라 고무상의 평균 입자경은 뚜렷하게 커졌지만 고무함량이 적은 경우에는 교반속도가 증가하여도 평균 입자경은 그다지 큰 변화를 나타내지 않았다. 하지만 교반속도가 커짐에 따라 고무상 내의 폴리스티렌 포획입자는 크기가 균일해짐을 확인하였다. 또한 전중합 시간에 따른 입도분포의 변화를 고찰한 결과 전중합 시간이 길어질수록 보다 작은 입도 분포를 얻을 수 있었다.
One of the most important factors which affect the impact strength of high impact polystyrene (HIPS) is the rubber-phase particle size distribution. In this study, HIPS was prepared from a batch reactor to observe the influence of reaction conditions such as rubber content, agitation speed and prepolymertization time on the particle size and size distribution. Measurements concerning the particle size distribution were conducted using a particle size analyzer. Due to swelling, the particle suspended in toluene increases in size with lower heat-treatment time, while the particle in methyl ethyl ketone shows quite reasonable size without any effort of heat-treatment. As rubber content increases, the average particle size increases substantially, but the increase in agitation speed at lower rubber contents does now have much influence on the size. However, the polystyrene-phase particles occluded in rubber-phase become more uniform as agitation speed increases. Longer prepolymerization time produces rubber-phase particles with narrower particle size distribution.
Keywords:high impact polystyrene;morphology;rubber-phase particle size;particle size distribution;particle size analyzer
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