산화 그래핀(GO)은 고분자 나노 기반 복합 섬유에 이상적인 첨가제입니다. GO 및 PP 복합 섬유의 계면 결합과 열 안정성을 개선하기 위해 접목 무수 말레산 폴리프로필렌(PP-g-MAH)을 호환제로 추가하는 것은 간단하고 효과적인 접근 방식입니다.

본 논문에서는 PP를 매트릭스로, GO를 보강제로, PP-g-MAH를 배합제로 하여 0.0~0.5 wt% GO를 함유한 PP/MAH/GO-x 복합재료(x는 GO의 함량)를 용융 혼합법으로 제조하여 복합재료의 계면 결합 특성, 열적 특성, 기계적 특성 및 형태학적 특성을 조사하였다.

▲그림 1은 세 광섬유의 저온 부분의 SEM 이미지를 보여줍니다.

그림 1a는 비교적 거친 파단 계면을 가진 순수 PP의 SEM 이미지, 그림 1b는 매끄러운 단면을 가진 PP/GO의 SEM 이미지로 PP와 GO의 호환성이 떨어지고 GO 응집체가 나타나는 것을 나타내며, 그림 1c는 매우 거친 계면을 가진 PP/MAH/GO-3의 SEM 이미지로 PP/GO에 비해 호환성이 크게 개선되었음을 나타냅니다.

▲그림 2는 세 가지 섬유의 결정화 온도 곡선을 보여줍니다.

그림 2를 보면 순수 PP에 비해 호환제를 첨가한 후 결정화 온도가 낮아지는 것을 알 수 있는데, 이는 PP-g-MAH가 PP와 GO의 호환성을 증가시켜 결정화 온도가 낮아지고 결정화가 쉽지 않은 반면, GO만 첨가하면 PP의 핵 형성 능력을 위해 핵을 형성하여 결정화가 더 쉬워지기 때문입니다.