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논문 기본 정보
- 자료유형
- 학위논문
- 저자정보
- 지도교수
- Huh Pilho
- 발행연도
- 2017
- 저작권
- 부산대학교 논문은 저작권에 의해 보호받습니다.
이용수1
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본 연구에서는 가수분해된 커플링제를 이용한 폴리이미드/알루미나 하이브리드 필름의 베리어 특성을 알아보았다. 기본 모노머 다이안하이드라이드와 디아민이 1:1로 중합된 PAA를 열적이미드화하여 폴리이미드 필름을 제작하였다. 그리고 1,3,5,7,10,12,15wt%의 커플링제를 첨가하고 1wt%의 알루미나를 첨가하여 폴리이미드/알루미나 하이브리드 필름을 제작했다.
커플링제 분자내의 알콕시 그룹이 알콜 그룹으로 가수 분해되면 알콜 그룹내의 산소와 수소의 전기음성도차이가 알콕시 그룹내의 산소와 탄소의 전기음성도에 차이에 비해 크기 때문에 알루미나의 산소와 수소 결합할 수 있는 정도도 강해지고 효과적으로 분산시킬 수 있다.
SEM을 이용하여 표면에 알루미나 입자의 분산을 확인했다. 가수분해 된 커플링제의 함량이 많을수록 알루미나의 응집이 감소했다. 가수분해 전과 비교했을 때 입자의 크기는 수μm에서 수백nm로 감소했다. 하지만 12wt% 이후, 알루미나는 다시 응집되었는데, 과량의 APTES는 가소제로 작용하여 PAA와 알루미나의 결합을 방해했기 때문이다. 기계적 물성은 만능인장시험기(UTM)을 사용해서 측정했다. 10wt%일 때, 인장강도는 153.2MPa로 가장 높았으며. 12wt% 이후 분산도가 감소하여 인장강도는 감소했다. APTES의 수분투과도 측정 결과, 가수분해 된 커플링제의 함량이 10wt%일때, 수분차단 특성은 11(g/m2day)로 제일 낮았다. 폴리이미드의 수분투과도 190g/m2day와 비교했을 때, 약 95% 감소된 값이다. 접촉각 측정기를 이용해서 필름의 소수성을 측정했다. 10wt%일 때, 소수성이 가장 강하게 나타났다. 이러한 결과를 통해, 가수분해된 APTES를 적용했을 때, Al2O3의 분산 효과를 확인할 수 있었다. 효과적으로 분산된 Al2O3는 수분 차단 특성에 이점이 있음을 확인했다.
커플링제 분자내의 알콕시 그룹이 알콜 그룹으로 가수 분해되면 알콜 그룹내의 산소와 수소의 전기음성도차이가 알콕시 그룹내의 산소와 탄소의 전기음성도에 차이에 비해 크기 때문에 알루미나의 산소와 수소 결합할 수 있는 정도도 강해지고 효과적으로 분산시킬 수 있다.
SEM을 이용하여 표면에 알루미나 입자의 분산을 확인했다. 가수분해 된 커플링제의 함량이 많을수록 알루미나의 응집이 감소했다. 가수분해 전과 비교했을 때 입자의 크기는 수μm에서 수백nm로 감소했다. 하지만 12wt% 이후, 알루미나는 다시 응집되었는데, 과량의 APTES는 가소제로 작용하여 PAA와 알루미나의 결합을 방해했기 때문이다. 기계적 물성은 만능인장시험기(UTM)을 사용해서 측정했다. 10wt%일 때, 인장강도는 153.2MPa로 가장 높았으며. 12wt% 이후 분산도가 감소하여 인장강도는 감소했다. APTES의 수분투과도 측정 결과, 가수분해 된 커플링제의 함량이 10wt%일때, 수분차단 특성은 11(g/m2day)로 제일 낮았다. 폴리이미드의 수분투과도 190g/m2day와 비교했을 때, 약 95% 감소된 값이다. 접촉각 측정기를 이용해서 필름의 소수성을 측정했다. 10wt%일 때, 소수성이 가장 강하게 나타났다. 이러한 결과를 통해, 가수분해된 APTES를 적용했을 때, Al2O3의 분산 효과를 확인할 수 있었다. 효과적으로 분산된 Al2O3는 수분 차단 특성에 이점이 있음을 확인했다.
목차
1.INTRODUCTION 12. THEORETICAL BACKGROUND 42.1. Encapsulation 42.2. Various types of nanocomposite films for barrier 122.2.1. Organic fillers in organic matrix 122.2.2. Inorganic fillers in organic matrix 132.3. Synthesis of nanocomposite film 163. EXPERIMENTAL 183.1. Materials 183.2. Synthetic procedure of poly(amic acid) (PAA) 183.3. Preparation of PI/Al2O3 hybrid film 193.4. Measurement 224. RESULTS AND DISCUSSION 234.1. Structural analysis of PI films and Al2O3 particles 234.2. Viscosity of PAA 254.3. Morphology of PI/Al2O3 hybrid films 264.4. Mechanical properties of PI/Al2O3 hybrid films 284.5. Contact angle of PI/Al2O3 hybrid films 314.6. Moisture barrier properties of PI/Al2O3 hybrid films 335. CONCLUSIONS 37REFERENCES 39
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