Graphene oxide (GO) was used as a nanofiller for enhancing the toughness of poly(vinyl chloride) (PVC). GO was synthesized from graphite by Hummers method, and it was added to PVC to prepare PVC/GO nanocomposite films. GO and the nanocomposite films of PVC/GO were characterized by using various instruments such as FTIR spectroscope, Raman spectroscope, TGA, XRD, elemental analyser, drop shape analyzer, and UTM. The synthesized GO contained sufficient amount of oxygen-containing functional groups. Nanocomposite of PVC/GO was formed with the aid of intermolecular interaction between them and GO loosened PVC molecular chains, which improved the toughness of the composites. Regarding toughness improvement of the nanocomposite, the optimum amount of GO content was 0.3 wt%. However, the toughness of the composite was rather lowered if the nanofiller content became more than 0.5 wt% due to the aggregation of the nanofillers. When GO was used along with a plasticizer of bis(2-ethylhexyl) phthalate, the toughness of the plasticized PVC was also improved.

폴리염화비닐(PVC)의 인성을 향상시키기 위하여 그래핀 옥사이드(GO)를 나노필러로 사용하였다. 이를 위해 Hummers 법에 의해 흑연으로부터 GO를 합성하였고, 이를 PVC에 첨가하여 PVC/GO 나노복합체 필름을 제조하였다. GO 및 PVC/GO 나노복합체 필름들의 특성들을 FTIR, Raman, TGA, XRD, 원소분석기, 접촉각측정기, 만능시험기 등의 기기를 사용하여 분석하였다. 합성한 GO는 충분한 산소함유 관능기들을 포함하였다. PVC와 GO 사이의 분자간 상호작용에 의해 PVC/GO 나노복합체가 형성되었고 GO가 PVC 분자사슬을 느슨하게 하여 복합체의 인성을 향상시켰다. 나노복합체에서 GO 함량이 0.3 wt%일 때 인성향상 효과가 가장 크게 나타났다. 그러나 나노필러 함량이 0.5 wt% 이상으로 되면 입자간 응집이 일어나 복합체의 인성이 오히려 저하되었다. GO와 비스(2-에틸헥실) 프탈레이트 가소제를 함께 사용하더라도 가소화된 PVC의 인성은 역시 향상되었다.

Keywords: poly(vinyl chloride), graphene oxide, nanocomposite, nanofiller, toughness