폴리프로필렌/에틸렌-프로필렌 고무 블렌드 경사구조 및 표면조성

Gradient Structures and Surface Composition of Polypropylene/Ethylene-Propylene Rubber Blends

용융 흐름성이 다른 폴리프로필렌(Polypropylene, PP)을 에틸렌-프로필렌 고무(EPR) 또는 에틸렌-프로필렌-디엔 단량체 고무(EPDM) 및 카르복실산 그룹을 갖고 있는 에틸렌 공중합체와 이축 압출기로 용융 혼합한 후 사출성형으로 고분자 블렌드 시편을 제조하였다. 제조된 블렌드의 기계적 특성과 시편의 두께 방향에 따른 모폴로지 변화를 조사하였으며 적외선 분광법(ATR-IR)을 이용하여 표면에서의 카르복실산 그룹의 상대적 피크 크기를 비교하였다. 단면의 모폴로지 조사에서 중앙부에는 PP 연속상에 고무 도메인이 골고루 혼합되어 있지만 표면쪽은 PP가 층을 이루고 있는 경사구조가 관찰되었다. PP의 흐름성이 클수록 블렌드의 인장강도 및 충격강도가 작아졌으며 EPR보다 EPDM을 고무성분으로 사용한 PP계 블렌드가 PP의 흐름성에 대한 영향을 적게 받았다. 또한 PP의 흐름성이 클수록 카르복실산 그룹이 표면에 많이 존재하였다.

Polypropylenes(PP) with different melt index values were mixed with ethylene-propylene rubber(EPR) or ethylene-propylene diene monomer rubber(EPDM) and an ethylene copolymer containing carboxylic acid group in a twin screw extruder. Then test specimens were prepared from the pellets of the blends with an injection molding machine. The mechanical properties and morphology of fractured surfaces were measured. Relative peak intensities of carboxylic acid group on the specimen surface were measured with an attennuated total reflection infrared spectrometer (ATR-IR) and compared with each other. The blend specimens were found to have the gradient morphology of rubber domains in PP matrix in the core region and PP skin layer. The blends containing PP of higher melt index showed greater content of ethylene copolymer containing carboxylic acid on the surface when the relative peak intensities of ATR-IR for carboxylic acid were compared. As the melt index values were increased, the decrease tendency in mechanical propeties such as tensile strength and impact strength was more significant for PP/EPR blends than PP/EPDM blends.