Synthesis and Characterization of Graphene Oxide-g-Poly(ε-caprolactone)

Abstract

폴리염화비닐(PVC)의 인성 향상을 위한 나노필러로 사용하기 위해 산화 그래핀-g-폴리(ε-카프로락톤)(GO-g-PCL)을 합성하고 그 특성들을 분석하였다. 이를 위해 흑연으로부터 제조한 산화 그래핀(GO)에 염화티오닐을 반응시켜 염화아실 유도체화 GO를 얻었으며, 여기에 3가지 분자량(530, 1250, 2000 g/mol)의 폴리(ε-카프로락톤)(PCL)의 반응비를 변화시키면서 50℃에서 grafting-to법으로 반응시켜 GO-g-PCL을 합성하였다. 합성한 GO-g-PCL은 TGA 분석으로부터 용매열 처리 GO와 비교하여 그래프트율을 구하였다. GO 단위무게당 일정한 몰비의 PCL을 반응시킬 때 PCL 디올의 분자량이 클수록 GO에 그래프트되는 PCL의 상대적인 분자 수는 적어지지만 얻을 수 있는 최대 그래프트율은 커졌다. 그래프트율이 5.3~5.5%로 비슷한 GO-g-PCL을 PVC에 0.3 wt%로 첨가한 PVC/GO-g-PCL 복합체 필름을 제조하고 이들의 인성 변화를 분석하였다. 복합체 필름은 순수 PVC에 비해 매우 큰 인성 증가를 나타내었으며, 그래프팅 시 사용한 PCL의 분자량이 작을수록 증가정도가 커졌다.