Abstract
Melt grafting of citraconic acid (CCA) onto an ethylene-propylene-diene terpolymer (EPDM) with various peroxide initiators was performed using a Haake Rheocorder. Finding the optimum running condition and concentration is critical for effective grafting and performance of grafted material. Therefore, this study focused on the effects of mixing (reaction) condition and monomer/initiator dosages on the grafting degree, grafting efficiency and crosslinking degree (gel content), melt flow index and mechanical properties of CCA-g-EPDM. As the grafting degree/crosslinking degrees increased, the tensile strength increased significantly, but elongation at break and melt flow index decreased. The initiator 2,5-dimethyl-2,5-di(tert-butyl peroxy)-hexane (T-101) appeared to meet for the best grafting(2.31%). The grafting degree increased markedly with increasing monomer CCA/initiator T-101 contents. The grafting degree also increased with increasing mixing temperature/time, and then leveled off or decreased/increased a little. The optimum monomer/initiator dosages and reaction temperature/time were found to be about 5/0.05 wt% and $180^{\circ}C$/15min, respectively.
Haake Rheocorder로 각종 과산화물 개시제를 사용하여 ethylene-propylene-diene terpolymer (EPDM)에 단량체 citraconic acid (CCA)을 용융 그라프트 중합을 하여 그라프트 중합물 CCA-g-EPDM을 얻었으며, 이때 효율적인 그라프트 정도와 우수한 성능을 지닌 그라프트 중합물을 얻기 위해서 최적의 반응조건과 최적의 단량체/개시제 농도를 찾는 것은 매우 중요하다. 따라서 본 연구에서는 반응조건과 단량체 및 개시제 함량이 CCA-g-EPDM의 그라프트 정도, 그라프트 효율, 가교정도 (겔화도), 용융흐름지수(MI) 및 기계적 물성 등에 미치는 영향에 초점을 맞추었다. 그라프트 정도와 가교도가 증가함에 따라서 인장강도는 상당히 증가한 반면, 파괴신도 및 MI는 감소하였다. 개시제 중에서 2,5-dimethyl-2,5-di(tert-butyl peroxy)-hexane (T-101)가 가장 우수한 그라프트 정도 (2.31%)를 나타내었으며, CCA와 T-101의 함량이 증가함에 따라 그라프트 정도가 크게 증가하였다. 그리고 그라프트 정도는 반응(혼합)온도 및 반응시간이 증가함에 따라 역시 증가하다가 어느 온도/시간 이상에서는 안정화 혹은 약간 감소하는 경향을 나타내었다. 이러한 영향으로 결과로부터 최적의 단량체/개시제 농도는 5/0.05 wt%이었으며, 최적의 반응온도/시간은 $180^{\circ}C$/15분인 것을 알 수 있었다.
