Toughness Enhancement of Poly(vinyl Chloride) by the Addition of Graphene Oxide-g-Poly(ε-caprolactone)

Abstract

염화아실 유도체화한 산화그래핀(GO)에 폴리(ε-카프로락톤)(PCL) 디올을 그래프팅시켜 여러 가지 그래프트율을 갖는 GO-g-PCL을 합성하고, 이를 폴리염화비닐(PVC)의 인성을 향상시키는 필러로 사용하였다. 그래프트율이 다른 GO-g-PCL을 일정 함량으로 PVC와 혼합하거나 그래프트율이 일정한 GO-g-PCL을 서로 다른 함량으로 PVC와 혼합하여 PVC/GO-g-PCL 복합체 필름들을 제조하고, 이들의 인성을 포함한 물성 변화와 PVC와 GO-g-PCL 사이의 상호작용을 분석하였다. GO보다 GO-g-PCL을 사용하거나 GO-g-PCL의 그래프트율이 클수록 PVC의 인성 향상에 효과적이었다. GO-g(6.4%)-PCL을 사용하는 경우, 함량이 0.3 wt%일 때 인성 향상 효과가 가장 컸으며 0.5wt% 이상으로 되면 복합체의 인성이 오히려 저하되었다. GO-g-PCL은 PVC 분자사슬을 느슨하게 하여 PVC의 인성을 향상시키지만 어느 함량 이상으로 되면 이들이 서로 응집되기 때문에 인성이 감소한다. GO-g-PCL과 비스(2-에틸헥실)프탈레이트 가소제를 함께 사용하더라도 GO-g-PCL의 첨가에 의한 PVC 인성 향상 효과는 유지되었다.