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Korean Journal of Rheology, Vol.2, No.2, 56-65, December, 1990
열방성 액정고분자를 포함하는 고분자 혼합물의 혼련 특성
Mixing Characteristics of the Blends Containing Thermotropic Liquid Crystalline Polymer
초록
열방성 액정고분자와 폴리카보네이트를 대상 수지로 하여 용융혼합기로 액정고분자의 함량, 혼합 속도 및 온도 등의 변화에 따른 혼련 특성을 측정하고, 고분자 혼합물의 혼련조건과 유변학적 특성, 모폴로지 사이의 관계를 조사하였다. 혼련 토오크는 100rpm의 혼합속도에서 극소값을 보이며, 혼합기 내의 전단속도가 낮기 때문에 혼련에 의해서는 LCP가 섬유상으로 형성되지 못하고 구형의 입자로 존재함을 알 수 있었다. 혼합물의 점도는 시험된 전단 속도 영역에서 순수한 고분자보다 현저히 낮으며 5wt%의 소량 첨가로도 5배의 점도 감소 효과를 보이고, LCP 함량이 약 30wt%일 경우 점도 및 흔합에너지가 최소로 되었다. Capillary 레오미터의 실험 결과 LCP/PC의 점도비가 1보다 작거나 같은 전단장하에서 LCP는 섬유상을 형성하였으며, 높은 점도비의 경우 LCP의 변형이 어려워 구형의 입자로 존재하였다. 또한 혼합물의 PC Tg 이동은 에스테르 교환반응에 의한 부분적인 혼화성의 증가에 기인함을 알 수 있었다.
Polycarbonate blends containing a thermotropic liquid crystalline polymer were prepared in a laboratory-scale internal mixer at various blend compositions, rotor speeds and mixing temperatures. The effect of deformation history on morphology and rheological properties of blends was studied by means of scanning electron microscopy and capillary rheometer. Characteristic torque values of blends were observed to be minimum at 100 rpm, and LCP particles were no fibril formation because of low shear rate of internal mixer. It was found the viscosity of blends was much lower than that of the neat polymer alone, and the addition of as little as 5 weight percent LCP resulted in 5 times drop in viscosity. The total mixing energy and the viscosity of blends were observed to be minimum at LCP composition of about 30 weight percent. Furthermore, in capillary experiments the dispersed phase occured the formation of fibrils under the shear field which the viscosity ratio of the dispersed to matrix phase is around unity or less. Based on the DSC results, it is concluded that the reduction of Tg of PC resulted from the partial increase of miscibility due to transesterification reaction supported by infrared spectroscopy.
Keywords:blends;thermotropic liquid crystalline polymer;mixing;viscosity;fibrils;transesterification
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