The birefringence, Δn, and the shear stress,$\sigma_{12}$, were measured on a steady shear flow a ternary solution with 9.5wt% of poly (styrene)-poly(methyl methacrylate) in benzene. In order to confirm the linear stress-optical rule and to obtain stress-optical coefficient, both of the mechanical and optical methods are used for measuring shear stress Δn of the polymer solution. The weight fraction of PMMA of the solution was 0., 0.1, 0.2, 0.4, 0.6, 0.8, 1.0 respectively. Measurements of Δn were performed at various magnitudes of shear rate, $\cdot{\gamma}$, by PMFB (Phase-Modulated Flow Birefringence) method.
The shear stress measured by capillary rheometer increased with blend ratio (the weight fraction of PMMA in the ternary solution). By relating Δn and x from stress-optical rule, stress-optical coefficients were obtained. The stress-optical rule for PS-PMMA-Benzene system was confirmed and stress-optical coefficients linearly increased with blend ratio.
최근 고분자 블랜드에 대한 관심이 집중됨에 따라 블랜드를 가공하는데 있어서 중요한 인자인 유변학적 성질과 배향각의 정확한 측정이 중요하게 되었다. 기존의 기계적 측정 장치들은 force transducer 의 고유 관성 때문에 정확한 측정은 불가능하다. 그래서 이러한 문제점을 해결하기 위해 위상 변조 유동 복굴절 (PMFB) 방법을 이용한 광유변학적 실험 장치를 제안 하였다. PMFB 방식은 고분자 계의 유변학적 거동을 연구 하는데 매우 유용한 방법 중의 하나로서 정상 상태 뿐만 아니라 전이 유동 상태 에서도 고분자의 시간에 따른 복굴절 n 과 배항각 를 동시에 측정 가능하다. 그러나 블랜드 계를 흐름 복굴절 방식에 적용 하기 위해서는 Stress-Optical 법칙의 실험적인 타당성이 확증 되어야 하는데 이에 대한 검증은 거의 이루어져 있지 않고 있다.
본 실험은 삼성분 용액 블랜드 (PS-PMMA-Benzene) 계의 Stress-Optical 법칙의 타당성과 이를 이용 해서 고분자 사슬의 conformation 을 연구 하였다. 즉 Capillary rheometer 로서 기계적 측정을, PMFB 로서 광학 측정을 하여 같은 변형 속도의 범위 에서 Stress-Optical 계수를 구하였다. 이때 용액의 전체 농도는 9.5wt% 로 고정 하였으며 Poly(styrene) 을 기준으로 중량비를 0., 10.,20.,40.,60.,80.,100wt%. 각각 에서 실험 하였다.
실험 결과 삼성분 용액 (PS-PMMA-Benzene) 계 에서도 Stress-Optical 법칙이 타당 하였으며 고정된 용액의 농도에서 Stress-Optical 계수는 고분자 각각의 중량비에 따라 선형적으로 증가 하였다. 이 결과 이 농도에서 PS 와 PMMA 는 서로의 독립성이 없고 혼화적 으로 거동 함을 알수 있었다.
