Thermodynamics and gas transport properties of polymethylmethacrylate (PMMA) blends with polyvinylmethylether (PVME) containing various amount of poly(styrene-b-methylmethacrylate) copolymer (P(S-b-MMA)) as a compatibilizer were studied. To extract interaction energies of binary pairs involved in the blends from the phase separation temperatures using an equation-of-state theory, PVME blends with methylmethacrylate copolymers containing various amount of styrene (SMMA) were prepared. PVME formed miscible blends with methylmethacrylate copolymers containing more than 70 wt% styrene and these miscible blends showed a LCST-type phase separation behavior. Based on the interaction information obtained here, P(S-b-MMA) copolymer was added to the PMMA/PVME blends to enhance their compatibility. The average diameter of the dispersed rubber particles was gradually decreased for the blends of containing P(S-b-MMA) from 0 to 5 phr and then leveled off at a fixed size. At a fixed blend composition, the gas permeation was also increased as the P(S-b-MMA) content increased from 0 to 5 phr and then leveled off when the P(S-b-MMA) content was higher than 5 phr.

상용화제로 poly(styrene-b-methylmethacrylate) [P(S-b-MMA)] 블록 공중합체를 포함한 polymethylmethacrylate (PMMA)와 polyvinylmethylether (PVME) 블렌드의 열역학적 특성과 이들의 기체 투과특성을 조사하였다. 블렌드에 포함된 여러 고분자들 간의 상호작용 에너지를 상분리 온도와 상태방정식 이론으로부터 구하기 위해 다양한 조성의 poly(styrene-co-methylmethacrylate) (SMMA) 랜덤 공중합체를 제조하고 이를 PVME와 블렌드하여 단상의 블렌드를 제조하였다. 공중합체 내의 스티렌 함량이 70 wt% 이상에서는 SMMA/PVME 블렌드는 단상을 형성할 뿐아니라 LCST 거동을 나타내었다. 여기서 구한 상호작용 에너지를 기초로 PMMA/PVME 블렌드의 상용성을 향상시키기 위해 P(S-b-MMA) 블록 공중합체를 상용화제로 첨가하였다. 분산상으로 존재하는 PVME 고무 입자들의 평균 크기는 상용화제 첨가량이 5 phr 이하에서는 점차 감소하지만 더 이상의 상용화제를 첨가해도 분산상의 크기 변화는 관찰되지 않았다. 일정 블렌드 조성에서 기체 투과도도 상용화제의 양이 5 phr 일때까지는 증가하지만 그 이상의 상용화제 함량에서는 기체 투과도 변화가 관찰되지 않았다.

Keywords: PMMA/PVME blends; interaction energy; domain size; compatibilization; gas permeation