고무입자의 크기와 폴리머의 물성이 고무/폴리머 복합재료의 충격강도 및 파괴거동에 미치는 영향

Effect of Rubber Particle Size and Polymer Properties on Impact Strength and Fracture Behavior of Rubber/Polymer Composites

  • 이창수 (포항공과대학교 기계공학과) ;
  • 강병일 (포항공과대학교 화학공학과) ;
  • 조길원 (포항공과대학교 화학공학과) ;
  • 황운봉 (포항공과대학교 기계공학과)
  • 발행 : 1999.12.01

초록

고무/폴리머 복합재료의 충격강도와 파괴 기구를 기지재의 체인 유연성을 나타내는 특성비 $C_{\infty}$와 강화고무의 입자 크기의 두 가지 관점에서 연구하였다. 본 연구에서 특성비는 PPO와 PS폴리머의 조성비에 의하여 조절하였다. 아이조드 충격 시험과 주사전자현미경에 의한 파단면 관찰을 수행하였다. 전단항복과 크래이징으로 대별되는 소성 변형 기구의 이해를 넓히기 위해 유한요소해석을 수행하였다. 전단항복은 폴리머의 유연성이 상대적으로 낮거나 고무의 입자 크기가 작은 경우에 잘 나타났다.

The impact strength and fracture behavior of rubber/polymer composites were investigated with respect to two factors: (i) characteristic ratio, $C_{\infty}$ as a measure of chain flexibility of the polymer matrix and (ii) the rubber particle size in polymer blend system. In this study C was controlled by the composition ratio of polyphenylene oxide (PPO) and polystyene (PS). Izod impact test and fractographic observation of the fracture surface using scanning electron microscope were conducted. Finite element analysis were carried out to gain understanding of plastic deformation mechanism (shear yielding and crazing) of these materials. Shear yielding was found to be enhanced when the flexibility of matrix polymer was relatively low and the rubber particles were small.

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