A series of organophilic montmorillonites (MMTs) modified with various alkyl siloxane amine oligomer groups have been synthesized and their properties were investigated. New organophilic MMTs containing siloxane amine oligomers with alkyl group instead of conventional alkyl amines were synthesized to improve thermal stability as well as gallery spacing. The organophilic MMTs were synthesized from MMT by utilizing the siloxane amine oligomers with various alkyl groups in the water/dioxane solution, which was performed without aq. HCl. Thermal decomposition temperature, gallery spacing, and hydrophobicity of synthesized organophilic MMTs were investigated. X-ray diffraction and TEM experiment results on new organophilic MMTs demonstrated that introduction of siloxane amine oligomers increased d-spacing between silicate layers. The decomposition temperatures of new organophilic MMTs measured by TGA was remarkably improved above 200 ℃ as compared with those of conventional alkyl substituted organophilic MMTs.

친유성 몬모릴로나이트에 알킬암모늄염으로서 알킬기 함유 실록산 아민 올리고머기를 삽입하면 층간 거리 및 소수성이 증가하며 이와 같은 특성은 다양한 고분자와의 나노복합체 형성 시 몬모릴로나이트의 박리 거동에 영향을 미치는 것으로 알려져 있다. 그러므로 친유성 몬모릴로나이트를 제조함에 있어서 도입 치환기의 구조와 특성과의 상관관계를 연구하는 것은 매우 중요하다고 할 수 있다. 본 연구에서는 물과 디옥산의 혼합용액에 몬모릴로나이트를 분산하고 여러 구조의 알킬기가 도입된 실록산 올리고머 아민염을 치환하여 신규 친유성 몬모릴로나이트를 제조하였으며, 이들의 열분해 특성, 층간 간격, 소수성 등을 조사하였다. 즉, 알킬 실록산 아민 올리고머기의 도입이 실리케이트 층간 간격을 증가시키는 것을 X-선 회절실험 및 TEM 분석에 의해 확인하였으며, 기존의 알킬아민염이 도입된 친유성 몬모릴로나이트에 비해 열분해 온도 및 층간 거리가 크게 증가하였다.

Keywords: organophilic montmorillonite; decomposition temperature; siloxane amine oligomer; d-spacing; intercalation