용액 삽입(solution intercalation) 방법을 이용하여 다양한 나노 필러들을 포함하는 poly(lactic acid)(PLA) 나노 복합체를 합성하였다. 유기화 반응 처리된 벤토나이트 점토(NSE), 옥타데실아민(ODA)을 산화 그래핀(GO)에 반응한 ODA-GO, 그리고 유기화 처리된 벤토나이트와 ODA-GO의 복합체인 NSE/ODA-GO 등이 PLA 복합체 필름을 얻기 위한 나노 필러로 각각 사용되었다. 3가지 나노 필러들은 0-10 wt%의 함량으로 사용되었고 PLA 복합체 필름들의 열적-기계적 성질, 모폴로지, 산소 투과도 결과들을 서로 비교하였다. 투과전자현미경을 통하여 얻은 결과에서 NSE/ODA-GO 복합체는 약간 뭉쳐있었지만, NSE나 ODA-GO 등의 필러들은 PLA 매트릭스에 분산이 매우 양호하였음을 알 수 있었다. PLA 복합체 합성을 위해 사용된 3가지 필러 중에서, 열적 안정성에서는 NSE/ODA-GO가 가장 효과적이었지만, 기계적 인장 성질이나 산소 차단성에서는 각각 NSE와 ODA-GO가 가장 우수하였다.
Poly(lactic acid)(PLA) nanocomposites containing various nanofillers were synthesized using the solution intercalation method. Organically modified bentonite clay (NSE), octadecylamine-graphene oxide (ODA-GO), and an NSE/ODA-GO complex were utilized as nanofillers in the fabrication of PLA hybrid films. PLA hybrid films with varying nanofiller contents in the range of 0-10 wt% were examined and compared in terms of their thermomechanical properties, morphologies, and oxygen permeabilities. Transmission electron microscopy (TEM) confirmed that most of the NSE and ODA-GO nanofillers were dispersed homogeneously throughout the PLA matrix on the nanoscale, although some agglomerate NSE/ODA-GO complex particles were also formed. Among the three nanofillers for PLA hybrid films, the NSE/ODA-GO complex showed the best improvement in film thermal stability. In contrast, NSE and ODA-GO exhibited the best improvement in tensile mechanical properties and oxygen barrier properties of the PLA hybrid films, respectively.
