폴리페닐렌설파이드 복합재료의 기계적 및 열적 특성에 영향을 미치는 유리섬유/환원된 그래핀옥사이드 복합보강재에 관한 연구

Abstract

본 연구에서는 엔지니어링 플라스틱의 하나인 폴리페닐렌설파이드 (Poly(phenylene sulfide), PPS) 수지를 기반으로 유리섬유, 실레인 처리된 유리섬유, 환원된 그래핀옥사이드를 복합보강재를 이용하여 열적 특성과 기계적 물성이 우수한 고분자 복합재료를 제조 및 그 특성을 확인하였다. 그래파이트로부터 산화, 환원 반응을 통해 환원된 그래핀옥사이드를 제조하였고, FT-IR, 라만분광법, XPS를 통해 구조를 분석하였다. 이를 통해 화학적 처리에 의하여 산화, 환원 반응이 잘 일어났음을 확인하였다. 또한, 유리섬유와 환원된 그래핀옥사이드의 결합이 잘 형성될 수 있도록 실레인 커플링기를 유리섬유에 처리하였으며, XPS분석을 통해 실레인기 도입을 확인할 수 있었다. 복합재료의 제조는 이축압출기, 사출기를 이용하였으며, 폴리페닐렌설파이드/환원된 그래핀옥사이드 복합재료, 폴리페닐렌설파이드/유리섬유/환원된 그래핀옥사이드 복합재료, 폴리페닐렌설파이드/실레인 처리된 유리섬유/환원된 그래핀옥사이드를 제조하여 TCi, TGA, 인장강도 측정을 통하여 그 특성을 비교하였다. 이를 통해 열적, 기계적 물성이 우수한 복합재료는 실레인 처리된 유리섬유/환원된 그래핀옥사이드를 보강재로 사용했을 경우이며 이 때 환원된 그래핀옥사이드의 최적함량은 3wt% 로 확인하였다.