화학공학소재연구정보센터
Journal of the Korean Industrial and Engineering Chemistry, Vol.18, No.1, 48-53, February, 2007
분쇄된 Kenyaite를 이용한 Kenyaite/epoxy 나노복합체 제조
Preparation of Kenyaite/epoxy Nanocomposite from Pulverization of Kenyaite
E-mail:
초록
진동 밀을 이용한 kenyaite의 분쇄특성과 에폭시에 대한 분산특성을 SEM, XRD, TEM, 입도분석을 통하여 조사하였다. 분쇄는 0.5∼5 h 동안 진행되었으며, SEM 분석 결과 1 h 분쇄할 경우 다발을 이루던 판상입자가 거의 깨어져 흩어짐을 알 수 있었으며, 그 이상 분쇄하게 되면 판상형태가 거의 사라졌다. 또한, XRD 분석결과, 1 h 이하로 분쇄한 입자의 경우 H-kenyaite 고유의 피크가 유지되었고, 3 h 이상 분쇄된 입자의 경우 H-kenyaite 고유의 피크가 사라지면서 결정구조가 파괴되어 거의 무정형으로 변환되었다. 에폭시 수지와 나노복합체를 만들 경우, 분쇄를 하지 않은 시료는 단지 3∼5 nm의 층간거리 확장을 나타내지만, 1 h 분쇄한 경우엔 5∼10 nm로 층간거리가 크게 확장됨을 TEM 분석을 통하여 확인할 수 있었다. 상기의 결과는 넓은 판들이 다발을 이루는 kenayite 입자의 적절한 분쇄가 박리형 kenyaitepolymer 나노복합체 제조에 큰 영향을 줄 수 있음을 확인할 수 있다.
Pulverization characteristics of H-kenyaite in vibration mill and exfoliation property in epoxy of pulverized H-kenyaite was investigated by using XRD, SEM, TEM. and particle size analyzer. Pulverization was conducted for 0.5∼5 h. The particle morphology of sample pulverized for 1 h preserved plate-shape. However, this plate-shape disappeared in the sample pulverized for 3 h. The XRD pattern of sample pulverized for 1 h showed the characteristic peak of H-kenyaite. However, the peak disappeared in samples pulverized above 3 h, indicating severe destruction of H-kenyaite structure. TEM analysis for the kenyaite/epoxy nanocomposites exhibited only gallery expansion of 3∼5 nm in non-pulverized sample, but dramatical large expansion of 5∼10 nm in the samples pulverized during 1 h. This results confirm that the pulverization of wide plates composed of H-kenyaite particle have largely affect on the formation of an exfoliated kenyaite-polymer nanocomposite.
  1. LeBaron PC, Wang ZW, Pinnavia TJ, Appl. Clay Sci., 15, 253 (1999)
  2. Wang ZW, Pinanavaia TJ, Chem. Mater., 10, 1820 (1998)
  3. Pinnavaia TJ, Science, 220, 365 (1983)
  4. Kato M, Katahira A, Edit by T. J. Pinnavaia, and G. W. Beall, 97, Wiley Series in Polymer Science, Australia (2000)
  5. Eugster HP, Science, 157, 1177 (1967)
  6. Mcatee JL, Eugster HP, Amer. Mineral., 53, 2061 (1968)
  7. Rooney TP, Jones BF, Neat JT, Amer. Mineral., 54, 1034 (1969)
  8. Lagaly G, Beneke K, Weiss A, Proceedings International Clay Conference, Madrid 1972, 662 Division de Ciencias C.S.I.C., Madrid (1973)
  9. Lagaly G, and K, Beneke K, Amer. Miner., 60, 642 (1975)
  10. Beneke K, Lagaly G, Amer. Miner., 68, 818 (1983)
  11. Fletcher RA, Bibby DM, Clays and Clay Mineral., 35, 318 (1987)
  12. Muraishi H, Chem. Mater., 4, 855 (1992)
  13. Kwon OY, Jeong SY, Suh JK, Lee JM, Bull. Korean Chem. Soc., 20, 69 (1999)
  14. Kwon OY, Park KW, Paek UH, J. Korean Association Crystal Growth, 9, 70 (1999)
  15. Brandt A, Schwieger W, Bergk KH, Rev. Chem. Miner., 24, 564 (1987)
  16. Grim RE, Clay Mineralogy, 2nd ed, 51, McGraw-Hill Inc., New York (1968)
  17. Jeong EI, Jeong SY, Han MW, Kwon OY, J. Korean Ind. Eng. Chem., 14(7), 927 (2003)
  18. Kwon OY, Choi SW, Bull. Korean Chem. Soc., 20, 69 (1999)
  19. Garavajal GS, Lyden DE, Quinting GR, Maciel GE, Anal. Chem., 60, 1776 (1988)
  20. Kelly DJ, Leyden DE, J. Colloid Interface Sci., 147, 213 (1991)
  21. Impens NREN, van der Voort P, Vansant EF, Microporous Mesoporous Mater., 28, 217 (1999)