The grafted interpenetrating polymer networks (IPN's) were prepared from the grafted polyurethane (based on polystyrene grafted poly (propylene glycol)) and polystyrene. The effect of improved compatibility on IPN morphology and properties was analyzed, by comparing these grafted IPN's with regular polyurethane (based on poly(propylene glycol)) - polystyrene IPN's.
The morphology was studied by transmission electron microscopy. Both grafted and regular IPN's showed heterogeneous morphology and showed phase inversion occuring somewhere between polyurethane 75% to 50% concentration. The grafted IPN's had finer domain dispersions (as small as several hundred angstroms) than the regular IPN's (about one thousand angstroms). The differences in the tensile properties, glass transition temperature and thermal stability were insignificant and did not show the effect of improved compatibility. But the hardness and density showed small effect. The enhancement in tensile strengths due to interpenetration was noted for both IPN's but the effect of grafting was not noted in this study.
본 연구의 목적은 폴리올 (PPG) 을 원료로 한 폴리우레탄과 폴리스 치렌의 상용성 (compatibility) 을 증진시켜, 보다 좋은 물성을 얻기 위함이다.
우선 폴리올에 폴리스 치렌을 약 10% 정도, 개시제로는 BPO나 AIBN을 써서 그라프트 공중합 시킨다음, 이를 원료로 한 폴리우레탄을 제조하고, 또 폴리우레탄-폴리스치렌의 그라프트화 IPN을 함량비에 따라 제조한다. 또한 그라프트화 되지 않은 폴리올을 원료로 하여 위와 같은 함량비에 따라 IPN을 제조한다. 준비된 IPN과 그라프트화 IPN을 전자현미경, 경도, 밀도, 기계적 성질, Tg, 열 안정도에 대한 조사를 하여 그 결과를 검토 하였다.
그 결과 전자현미경에서는 그라프트화 IPN이 IPN보다 더나은 분포 (dispersion) 를 보였고, 작은 영역크기 (domain size) 를 가졌다. 경도와 밀도에서도 마찬 가지로 그라프트화 IPN이 좀 더 높은 값들을 가졌으며, 기계적 성질에서는 그라프트화 IPN이나 IPN이 기존 물질 보다 무척 좋은 물성을 가졌으나 두가지를 서로 비교하기는 어려웠다. Tg와 열 안정도에 대하여는 물성의 변화가 규칙성이 없으며, 그 시스템이 매우 복잡하여 지금까지 잘 알려진 학설이 없어서 비교가 힘들었다.
위의 결과들로 부터, 폴리스치렌이 그라프트된 폴리머-폴리올로 부터 제조된 폴리우레탄-폴리스 치렌의 그라프트 IPN 이 폴리우레탄-폴리스치렌 IPN의 상용성 (compatibility) 을 향상 시키는데 어느 정도 효과가 있다는 것을 알 수 있었다.
