High intensity ultrasound was irradiated to induce mechano-chemical degradation during melt processing of polycarbonate (PC) and styrene-co-acrylonitrile (SAN) in an intensive mixer. It was found that macroradicals of PC and SAN can be generated during ultrasound assisted melt processing; which, in turn, provides a useful route to achieve in-situ compatibilization for the blends of PC and SAN by their mutual coupling. Effectiveness of compatibilization was assessed by investigating phase morphology and mechanical properties of the blends. It was observed that domain size was reduced and the stability of morphology was well maintained even after annealing treatment of the blends. In addition, the enhancement of mechanical properties such as elongation at break and tensile strength was evident, which added further confirmation on the desirable feature that sonication of melt-blends is able to enhance intermolecular interaction by promoting chemical bonds between dissimilar polymers without use of any compatibilizers.

폴리 카보네이트와 스티렌-아크릴로니트릴 공중합체, 그리고 이들의 혼합물이 혼합기에서 용융 가공되는 동안 고강도 초음파를 조사하였다. 순수한 고분자의 경우에 용융상태에서 가해진 초음파 에너지에 의하여 용융점도가 감소되었으며, 혼합물에서는 분산상의 크기가 감소하는 것으로 확인되었다. 초음파 조사에 따른 성분 고분자의 용융점도 저하는 가공 중에 거대 라디칼이 생성된 것과 관련이 있으며, 이들의 상호 결합으로 말미암아 폴리 카보네이트/스티렌-아크릴로니트릴 혼합물의 상용화가 진행됨을 알 수 있었다. 전체적인 상용화의 효과는 혼합물의 형태학과 기계적 성질을 측정함으로 평가하였다. 총 조사 시간 5분 중에서 약 3분을 전후하여 분산상의 크기가 현저하게 감소하였고 혼합이 끝난 시료를 200 ℃에서 약 10분간 방치한 후의 형태학은 초음파로 처리된 경우에 매우 안정한 상 구조를 유지하였다. 아울러 파단 신율과 인장강도와 같은 기계적 성질이 현저하게 향상되는 결과를 바탕으로, 고강도 초음파를 이용한 용융 혼합은 별도의 상용화제의 투입 없이 비상용계 고분자 혼합물을 상용화할 수 있는 효과적인 방법으로 판단되었다.

Keywords: polycarbonate; styrene-acrylonitrile; compatibilization; ultrasound