Graphite intercalation compound (GIC) contained polycarbonate (PC) composites were prepared by melt mixing and the effects of GIC and its surface treatment using oleylamine (OA) on the morphology and properties of the polycarbonate based composites were examined. As increasing the GIC contents, the sound absorption coefficient and sound transmission loss of the PC/GIC composites increased over the frequencies of 500~4000 Hz. The OA treatment of GICs improved the interfacial bonding and dispersion of GICs in the PC matrix and it allowed less voids and the smoother fractured surfaces compared to the PC composites with the untreated GIC fillers. Compared to the bare PC, the PC/GIC (20 wt%) composites showed the higher absorption coefficient at 4000 Hz. The absorption coefficient at 4000 Hz, sound transmission loss, and thermal conductivity of the PC/GIC (20 wt%) composites were 0.08, 34 dB, and 1.12 W/mK, respectively. At 20 wt% of GIC loading, the sound transmission loss at 2000 Hz increased to 39 dB from 12 dB of the bare PC. These results indicate that the PC/GIC composites with lower surface density could be more suitable compared to the stainless steel in the fields that require the sound absorption and sound blocking with a light weight.

폴리카보네이트(PC) 수지에 그라파이트 인터칼레이션 컴파운드(GIC) 필러를 용융 혼련하여 복합재료를 제조하여 구조, 흡음계수, 음투과손실, 열전도도에 미치는 영향에 대하여 연구하였다. GIC 함량을 증가시킴에 500~4000 Hz의 전체 주파수 영역에서 흡음계수와 음투과손실이 증가하였다. 올릴아민으로 표면처리된 GIC를 포함한 PC 복합재료는 미처리 GIC를 포함하는 PC 복합재료보다 상대적으로 적은 기공과 매끈한 파단면을 보였으며, 높은 흡음계수와 열전도도를 보였다. 순수 PC에 비하여 PC/GIC(20 wt%) 복합재료의 흡음계수는 고주파 영역인 4000 Hz에서 증가하였으며, PC/GIC(20 wt%) 복합재료의 4000 Hz 기준 흡음계수, 음투과손실, 열전도도는 각각 0.08, 34 dB, 1.12W/mK였다. GIC 함량이 20 wt%로 증가함에 따라 2000 Hz 주파수 영역의 음투과손실이 순수 PC의 12 dB에서 39 dB로 급격히 증가하였다. 본 연구를 통하여 낮은 면밀도를 가지는 PC/GIC 복합재료가 스테인레스강과 비교하여 경량성과 동시에 흡음 및 차음을 요구하는 응용에 효율적으로 적용될 수 있음을 확인하였다.

Keywords: sound absorption coefficient; sound transmission loss; graphite intercalation compound; polycarbonate; thermal conductivity