본 연구에서는 NBR과 여러 가지의 유기화물로 처리된 MMT type의 clay를 이용하여 NBR-Clay 하이브리드 막을 용융삽입법으로 제조하였다. Internal mixer를 사용하여 clay를 NBR에 분산시켰으며, 제조된 NBR-Clay 하이브리드에서 clay의 특성피크가 다소 감소하거나 이동하는 XRD 결과로부터 clay의 층간거리가 넓어지는 고분자의 clay층간삽입을 확인하였다. Clay의 종류에 따라서 제조된 NBR-Clay 하이브리드 막의 가스투과도, 기계적 물성 및 열적 성질을 측정하였다. NBR-Clay 하이브리드 막은 clay 자체의 도입과 층간거리의 확대로 기체분자의 tortuosity를 증가시켜서 가스투과도를 저하시키는 것을 확인하였다.
폐플라스틱에 의한 환경오염 증가로 생분해성 고분자에 대한 관심이 커지고 있다. 본 연구에서는 생분해성 고분자인 폴리 L-락타이드(polylactic acid, PLA)와 폴리 L-락타이드(polylactic acid, PLA)/폴리 부틸렌 숙신산(polybutylene succinate, PBS)(90/10)수지를 기지재료로 하고 유기 크로사이트(cloisite ) 20을 나노 클레이(clay) 20으로 사용하여 이축압출기에서 Clay-20 함량별 로 압출시켜 나노복합체를 제조하였다. 사출성형기로 사출성형시편을 제조하여 나노복합체의 열적, 기계적, 형태학적 및 라만 분광학 특성을 시차열량분석기(differential scanning calorimeter, DSC), 인장시험기, 주사전자현미경(scanning electron microcopy, SEM), 라만-현미경 분광광도계로 조사하였고, 또한 가수분해특성을 조사하였다. 시차열량분석기와 주사전자현미경 시험 결과에서 PLA/Clay-20과 PLA/PBS/Clay-20 나노복합체의 결정화도가 Clay-20 함량이 증가함에 따라 증가하였고, Clay-20과 PLA 및 PLA/PBS 수지가 서로 상용성이 있는 것으로 확인되었다. 또한 Clay-20 함량이 증가함에 따라 두 나노복합체의 인장강도는 감소하지만 신도, 충격강도, 인장탄성률 및 굴곡탄성률이 증가하였다. 특히 Clay-20이 5 wt% 첨가된 PLA/Clay-20과 PLA/PBS/Clay-20 나노복합체의 충격강도는 순수 PLA와 PLA/PBS (90/10) 보다 2배 이상으로 증가하였다. Clay-20 3 wt% 첨가된 PLA/Clay-20 나노복합체의 가수분해속도는 순수 PLA 가수분해속도보다 두 배 정도 빨랐다. 이는 유기화 처리된 Clay-20 나노입자 표면의 친수성으로 계면에서 가수분해가 쉽게 일어나기 때문인 것으로 판단된다. 본 연구에서 적당량의 Clay-20 첨가로 PLA의 기계적특성 개선과 생분해 특성 조절 가능성을 확인하였다.
본 연구에서는 ionomer와 여러 가지의 유기화물로 처리된 MMT type의 clay를 이용하여 ionomer-clay 하이브리드 막을 용융삽입법으로 제조하였다. Twin extruder를 사용하여 clay를 ionomer에 분산시켰으며, 제조된 ionomer-clay 하이브리드에서 clay의 특성피크가 완전히 박리되거나 이동하는 XRD 결과로부터 clay의 층간거리가 넓어지는 고분자의 clay 층간삽입을 확인하였다. Clay의 종류에 따라서 제조된 ionomer-clay 하이브리드 막의 가스투과도, 기계적 물성 및 열적 성질을 측정하였다. ionomer-clay 하이브리드 막은 clay 자체의 도입과 층간거리의 확대로 기체분자의 tortuosity를 증가시켜서 가스투과도를 저하시키는 것을 확인하였다.
Clay의 표면을 bis[(3-triethoxysilylpropyl)tetra sulfide (TSS)으로 처리하면 clay 표면의 소수성이 증가 될 뿐만 아니라 high temperature vulcanization 형 silicone rubber(HTV)와 화학적 반응이 가능하기 때문에 clay와 silicone rubber 사이의 상용성이 향상될 수 있을 것으로 예상되어 TSS를 이용하여 Na-MMT와 Fe-MMT의 silicate 층 표면에 tetra sulfide 그룹을 도입시킨 Na-$MMTS_4$와 Fe-$MMTS_4$를 각각 제작하였다. 이들 clay를 HTV silicone rubber와 compounding하여 silicone rubber/clay composites를 제작하였으며, clay의 종류 및 표면개질에 따른 silicone rubber 복합체의 열적안정성 및 기계적 물성을 평가하였다.
This article investigated to polymer-clay nanocomposite, especially in interfacial respect clay structure, its dispersion into polymer matrix, and clay modification is studied. The cationic exchange of surfactants with clay gallery results in preparing organo-clay capable of compatiblizing to monomer or polymer and increasing interlayer adhesion energy due to expansion of interlayer spacing. The orientation of surfactant in clay gallery is affected by chemical structure and charge density of clay, and interlayer spacing and volume is increased with alkyl chain length of surfactant, or charge density of clay. Also, the interaction between clay and polymer in preparing polymer-clay nanocomposite is explained thermodynamically. In the future, the study and development of polymer-clay nanocomposite is paid attention to the interfacial adhesion, clay dispersion within polymer, mechanism of clay intercalation or exfoliation.
The primary goal was to assess how the addition of cement dust, a byproduct known to be harmful, could be used to stabilize clay. Various percentages of cement dust were added to soil samples, which were then subjected to triaxial testing at different rates of strain using an unconsolidated undrained triaxial machine. Six different rates of strain were applied to analyze the response of the clay under different conditions, resulting in 216 triaxial sample tests. As the percentage of cement dust in the clay samples increased, there was a noticeable increase in the strength properties of the clay, indicating a positive effect of cement dust on the clay's strength characteristics. Higher rates of strain during testing led to increased strength properties of the clay. Varying cement dust content influenced the impact of increasing the rate of strain on the clay's strength properties. Higher cement dust content reduced the sensitivity of the clay to changes in strain rate, indicating that the clay became less responsive to changes in strain rate as cement dust content increased. Potential for Clay Stabilization Cement dust proved the potential to enhance the strength properties of clay, indicating its potential utility in clay stabilization applications. Both higher percentages of cement dust and higher rates of strain were found to increase the clay's strength. It's essential to consider both the percentage of cement dust and the rate of strain when assessing the strength properties of clay in practical applications.
Various silanes, amino silane, vinyl silane, sulfur silane (TESPD), and ZS (TESPD/zinc soap complex), are added into chlorinated isobutylene-isoprene copolymer (CIIR)/soft clay/carbon black (CB) and CIIR/hard clay/CB compounds and they are investigated with respect to the vulcanization characteristics, the processability, and the mechanical properties. Comparing hard clay and soft clay filled compounds, hard clay (Suprex) filled system shows a higher die C tear than the soft clay (GK) filled one. The other properties (Mooney, extrusion torque/pressure, torque rise ($M_H-M_L$), modulus at 300%) are close to each other. Among various silanes, the ZS treated hard clay (Suprex) compound shows the highest mechanical property following hard clay(S)/vinyl silane(V) and soft clay(GK)/vinyl silane(V) compounds. The TESPD and the ZS effectively helps a formation of a strong 3-dimensional network structure between silica and CIIR via coupling reaction due to bifunctional nature of TESPD. In addition to that, the ZS added compounds show both a better processability and mechanical properties compared to the S2 ones at low concentration due to improved compatibility between zinc soap and CIIR matrix. Only the ZS added compound shows both improved processabilities (Mooney, Extrusion torque-& pressure) and improved mechanical properties (degree of crosslinking, elongation modulus, tear, and fatigue to failure counts) on both CIIR/hard clay/CB and CIIR/soft clay/CB compounds.
본 연구에서는 SEBS와 여러 가지의 유기화물로 처리된 MMT type의 clay를 이용하여 SSEBS-clay 하이브리드 막을 용액법으로 제조하였다. clay의 함량은 5 phr로 고정하였다. 용액법을 사용하여 clay를 SEBS에 분산시켰으며, 제조된 SSEBS-clay 하이브리드에서 clay의 특성피크가 완전히 박리되거나 이동하는 XRD 결과로부터 고분자의 clay 층간삽입을 확인하였다. Clay의 종류에 따라서 제조된 SSEBS-clay 하이브리드 막의 가스투과도, 기계적 물성 및 열적 성질을 측정하였다. SSEBS-clay 하이브리드 막은 clay 자체의 도입과 층간거리의 확대로 기체분자의 tortuosity를 증가시켜서 가스투과도를 저하시키는 것을 확인하였다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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