Developmnet of Vibration and Impact Noise Damping Wood-based Composites (II) -The Influence of the Degree of Crosslinking on the Damping Properties of Interpenetrating Polymer Networks-

진동.충격음 흡수성능을 지니는 목질계 복합재료의 개발(II) -가교밀도가 상호침투망목고분자의 진동흡수성능에 미치는 영향-

In the search for broadband damping composites, it is desirable to have polymers with a broad and high loss region, covering the entire temperature and frequency range of interest. Interpenetrating polymer networks, IPN's, are materials composed of two or more crosslinked polymers intimately and irrevocably interwinded. The resulting distribution of microenviron-ments can result in a materials with a high mechanical loss broad end over that of either polymer component alone. In this study, several series of copolymer, crosslinked copolymer and copolymer/copolymer IPN's were synthesized for possible use as broadband damping materials. Then their dynamic tensile properties were measured and compared with the damping properties of sandwich composites. Dynamic mechanical analysis showed that the temperature of loss peak may be varied over a wide temperature range with formulation. The compatibility of IPN`s was depended on the compatibility of A and B polymers as well as crosslink density. The damping factor(tan ${\delta}_c$) of composites became greater when a polymer of approximate storage module(E`) range of 5X10$^7$ to 10$^9$ dyne/cm$^2$ and large tan ${\delta}$ at the same time was used. The damping properities of poly (2-EHA80-co-St20)/poly(2-EHA20-co-St80) IPN`s crosslinked with 3%-DEGDM were relatively better over a broad temperature range.

사용온도 및 주파수 범위를 고려할 경우 진동흡수재료로서 사용하는 폴리머는 다소 넓은 온도범위에서 높은 손실계수를 지녀야한다. IPN's은 두 개 또는 그 이상의 고분자가 상호 침투하여 망목상으로 얽혀있는 혼합계로서 강제적으로 상분리가 제한되어 어느 정도의 상용성을 부여할 수 있으므로 폭 넓은 진동흡수재료의 분자설계에 적합하다. 본 실험에서는 공중합조성이 다른 여러 가지 코폴리머를 IPN's화하여 폭 넓은 온도 범위에서 높은 손실 계수를 나타내는 고분자의 합성을 시도하였으며, 고분자의 점탄성 및 가교밀도가 적충재의 진동흡수성능에 미치는 영향을 검토하였다. 동력학적 측정의 결과 IPN's의 상용성은 IPN's화시키고자하는 폴리머의 상용성 및 가교밀도에 의존하는 경향을 나타내 공중합조성이 다른 코폴리머를 IPN's화시키거나, 가교밀도를 조절하면 폭넓은 진동흡수성능을 지니는 폴리머의 조제가 가능함을 시사하였다. IPN's을 적층한 복합체의 진동흡수계수는 폴리머의 E'가 대략 5$\times$$10^7$~109 dyne/$cm^2$의 범위에서 높은 손실계수를 지닌 경우 높아졌다. 특히, 3%의 DEGDM을 사용하여 함성한 poly(2-EHA80-co-St20)/poly(2-EHA20-co-St80) IPN's은 상온을 중심으로 넓은 범위에서 비교적 높은 댐핑성능을 나타내었다.