Department of Polymer Science and Engineering, Sungkyunkwan University, 300 Chunchun-dong, Jangan-gu, Suwon, Gyeonggi-do 16419, Korea
성균관대학교 고분자공학과
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Poly(vingl chloride) (PVC) is one of the best selling plastics today, and plasticizers are essential for its processing. di(2-ethylhexyl) phthalate (DEHP), which is phthalate-based plasticizer, is the most commonly used. However, recent research has shown that DEHP can be migrated to the outside of PVC systems, and is found to be harmful to humans and the environment. Therefore, eco-friendly plasticizers excluding aromatic moieties in their structures began to be used as alternative plasticizers such as BASF's diisononyl cyclohexane-1,2-dicarboxylate (DINCH). However, the presence of free volume of PVC polymers still limits the problem of plasticizer migration. In this study, radical polymerization was used to synthesize acrylic oligomers containing both butyl acrylate and hydroxy propyl acrylate to compensate for the drawback of the DINCH migration. The new material obtained in this study was applied to PVC fabrication together with DINCH to prepare various PVC test samples, and their migration properties, thermal properties, and mechanical properties are analyzed.
Poly(vingl chloride)(PVC)는 오늘날 사용되는 대표적 범용 플라스틱 중 하나로 이를 가공할 때는 가소제가 필요하며 프탈레이트계 인 di(2-ethylhexyl) phthalate(DEHP)가 가장 많이 사용된다. 그러나 DEHP 가소제가 PVC계 밖으로 이행될 수 있으며, 이행된 가소제는 인체 및 환경에 유해하다는 사실이 밝혀지면서 방향족 성분이 제외된 (독)BASF사의 diisononyl cyclohexane-1,2-dicarboxylate(DINCH)와 같은 친환경 가소제로 대체 되기 시작하였다. 하지만 친환경 가소제를 적용하더라도 PVC 고분자의 자유 부피 존재로 인해 이행 억제제 없이는 가소제가 수지계 밖으로 여전히 이행되는 문제점을 갖고 있다. 본 연구에서는 친환경 가소제인 DINCH가 PVC로부터 이행되는 문제점을 보완하기 위해 라디칼 중합을 이용하여 butyl acrylate(BA) 및 수산화기가 포함된 hydroxy propyl acrylate(HPA)를 기반으로 하여 올리고머형 이행 억제제를 합성하였다. 획득한 신규 물질을 DINCH와 함께 PVC에 첨가, 적용하여 다양한 PVC 시편을 제작하였으며 이를 이용하여 이행성 특성, 열적 특성, 그리고 기계적 특성을 분석하여 그 효용성을 검토하였다.
Keywords: poly(vinyl chloride), plasticizer, diisononyl cyclohexane-1,2-dicarboxylate, acrylic oligomer, migration.
2024; 48(6): 669-676
Published online Nov 25, 2024
Department of Polymer Science and Engineering, Sungkyunkwan University, 300 Chunchun-dong, Jangan-gu, Suwon, Gyeonggi-do 16419, Korea