Preparation and Surface Properties of Polysulfone/Organophilic Layered Silicate Nanocomposites

폴리설폰/친유기화 층상실리케이트 나노복합체의 제조 및 표면 특성

Polysulfone/organophilic layered silicate nanocomposites were prepared in the range of 0.25 to 9 wt% of organophilic-layered silicate by solution blend. Nano-hybridized films were cast from the blend solution. Exfoliation and intercalation of the polysulfone/organophiliclayered silicate nanocomposite films were confirmed by an X-ray diffractometer and a transmission electron microscope. Surface morphologies of polysulfone/organophilic layered silicate nanocomposite films were determined by a scanning electronic microscope and an atomic force microscope. When the organophilic layered silicate was added more than 1.5 wt%, the surface roughness (RMS) was rapidly increased because clusters of intercalated organophilic layered silicate particles existed on the polysulfone/organophilic-layered silicate film surface. Surface tension revealed an upward tendency over the contents of 1.5 wt% organophilic layered silicate in polysulfone/organophilic layered silicate nanocomposite. The change of surface morphology in polysulfone/organophilic layered silicate nanocomposite were affected by nano scale dispersed and intercalated organophilic layered silicate particles.

친유기화 층상실리케이트의 함량을 0.25 wt%에서 9 wt%까지 변화시켜 가며 폴리설폰과 용액 블렌드하여 폴리설폰/친유기화 층상실리케이트 나노복합체를 제조하고, 필름으로 성형하였다. 제조된 폴리설폰/친유기화 층상실리케이트 나노복합체 필름은 XRD 및 TEM을 사용하여 박리여부를 확인하였다. 표면의 morphology 변화는 SEM 및 AFM을 통하여 확인하였다. 폴리설폰 수지에 소량의 층상실리케이트 첨가시에는 표면 조도의 변화가 크게 나타나지 않으나 1.5 wt% 이상의 함량을 첨가하면 삽입만 일어난 층상실리케이트에 의해 표면 조도가 커지는 것으로 보인다. 접촉각 측정을 통한 친유기화 층상실리케이트 함량에 따른 표면 장력의 변화도 1.5 wt%의 층상실리케이트 첨가량을 경계로 하여 변화하는 현상이 나타났다. 이는 층상실리케이트의 함량에 따른 분산 효과에 의해 표면에서의 분포와 배열에 기인하는 것으로 생각된다.