The Prediction of Phase Morphology of Injection Molded Polymer Blends

사출성형된 고분자 블렌드의 형태학적 상구조 예측

Morphology of injection molded polymer blend was investigated by experimental and theoretical approach. In experiments, the effects of injection speed and injection temperature on the morphology of injection molded MPPO/Nylon 6 blend were investigated. The morphology distribution across the part thickness was clearly observed in injection molded blend. We could observe several distinct regions across the thickness of molded part: skin layer, subskin layer and core region. The skin layer where the dispersed phase is fine and highly deformed to the flow direction is observed to be located near the part surface. The subskin layer located at inner region of the skin layer also observed. In the subskin layer, the dispersed phase is coarser than that of skin layer and deforms to the flow direction. Based on the experimental results, the calculation scheme to predict the morphology of injection molded polymer blend was suggested. The morphology of injection molded polymer blend could be predicted in corporation with the result of flow analysis obtained from commercial software for injection molding process and the theory of drop behavior under the flow. The suggested calculation scheme could predict the effect of injection conditions on the morphology of injection molded parts.

사출성형된 고분자 블렌드의 형태학적 상구조를 실험 및 이론적인 방법으로 연구하였다. 실험적인 연구로서, 형태학적 상구조에 미치는 사출속도, 사출온도 효과를 조사하였다. 이를 통하여 고분자 블렌드로 제조된 사출성형품에서 두께 위치에 따른 형태학적 상구조 변화를 뚜렷하게 관찰할 수 있었으며, 사출성형품 표면에 분산상이 가늘고 길게 변형되어있는 스킨층, 그안 쪽에 분산상이 다소 크고 변형이 되어있는 서브스킨층 및 사출성형품의 중심에 위치하고 분산상의 변형이 전혀 없는 코어영역이 존재함을 알 수 있었다. 실험적인 연구 결과를 토대로 고분자 블렌드의 사출과정에서 형성되는 형태학적 상구조를 예측하는 계산 알고리듬을 제시하였다. 상업화된 사출성형 해석용 프로그램에서 얻은 유동장 정보와 유동장에서 분산상의 거동에 관한 이론 및 실험식을 조합하여 사출성형된 고분자 블렌드의 형태학적 상구조를 예측할 수 있었다. 제시된 계산 알고리듬으로 사출온도 및 사출속도에 의한 형태학적 상구조의 변화를 잘 예측할 수 있었다.