• 제목/요약/키워드: Engineering thermoplastic

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Capillary Force Lithographic Patterning of a Thermoplastic Polymer Layer for Control of Azimuthal Anchoring in Liquid Crystal Alignment

  • Kim, Hak-Rin;Shin, Min-Soo;Bae, Kwang-Soo;Kim, Jae-Hoon
    • Journal of Information Display
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    • 제9권1호
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    • pp.14-19
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    • 2008
  • We demonstrated the capillary force lithography (CFL) method for controlling the azimuthal anchoring energy of a liquid crystal (LC) alignment layer. When a thermoplastic polymer film is heated to over the glass transition temperature, the melted polymer is filled into the mold structure by the capillary action and the aspect ratio of the pattern is determined by the dewetting time of the CFL process. Here, the proposed method showed that the azimuthal anchoring energy of the LC alignment layer could be simply controlled by the surface relief patterns which were determined by the dewetting times during the CFL patterning.

온도변화에 따른 열가소성 복합재료 유리섬유/폴리에틸렌의 인장파괴거동 (Temperature Effect on Tensile Fracture Behavior of Thermoplastic Glass Fiber/Polyethylene Composites)

  • 고위성;최영근
    • 한국해양공학회:학술대회논문집
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    • 한국해양공학회 2004년도 학술대회지
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    • pp.326-330
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    • 2004
  • Thermosetting matrix composites have disadvantages in terms of moulding time, repairability and manufacturing cost. Thus the high-performance thermoplastic composites to eliminate such disadvantages have been developed so far. As a result of environmental and economical concerns, there is a growing interest in the use of thermoplastic composites. However, since their mechanical properties are very sensitive to the environment such as moisture, temperature etc., those behaviors need to be studied. Particularly the temperature is a very important factor influencing the mechanical behavior of thermoplastic composites. The effect of temperature have not yet been fully quantified. Since engineering applications of reinforced composites necessitate their fracture mechanics characterization, work is in progress to investigate the fracture and related failure behavior. An approach which predicts the tensile strength was perpormed in the tensile test. The main goal of this work is to study the effect of temperature on the result of tensile test with respect to GF/PE composite. The tensile strength and failure mechanisms of GF/PE composites were investigated in the temperature range $60^{\circ}C\;to\;-50^{\circ}C$. The tensile strength increased as the fiber volume fraction ratio increased. The tensile strength showed the maximum at $-50^{\circ}C$, and it tended to decrease as the temperature increased from $-50^{\circ}C$. The major failure mechanisms was classified into the fiber matrix debonding, the fiber pull-out, the delamination and the matrix deformation.

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3D 프린팅 손가락 모형의 동작 제어에 관한 연구 (A Study on the Motion Control of 3D Printed Fingers)

  • 정임주;박예은;최영림;김종욱;이선희
    • 한국의류산업학회지
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    • 제24권3호
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    • pp.333-345
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    • 2022
  • This study developed and evaluated the motion control of 3D printed fingers applied to smart gloves. Four motions were programmed by assembling the module using the Arduino program: cylindrical grasping, spherical grasping, tip-to-tip pinch gripping, and three-jaw pinch gripping. Cap and re-entrant (RE) strip types were designed to model the finger. Two types of modeling were printed using filaments of thermoplastic elastomer (TPE) and thermoplastic polyurethane (TPU). The prepared samples were evaluated using three types of pens for cylidrical grasping, three types of balls for spherical grasping, and two types of cards for tip-to-tip pinch gripping and three-jaw pinch gripping. The motion control of fingers was connected using five servo motors to the number of each control board. Cylindrical and spherical grasping were moved by controlling the fingers at 180° and 150°, respectively. Pinch gripping was controlled using a tip-to-tip pinch motion controlled by the thumb at 30° and index-middle at 0° besides a three-jaw pinch motion controlled by the thumb-index finger-middle at 30°, 0°, and 0°, respectively. As a result of the functional evaluation, the TPE of 3D-printed fingers was more flexible than those of TPU. RE strip type of 3D-printed fingers was more suitable for the motion control of fingers than the 3D-printed finger.

글리시딜아자이드계 열가소성 폴리우레탄의 열적특성에 대한 열처리 조건의 영향 (Effects of Annealing Temperature on Thermal Properties of Glycidyl Azide Polyol-based Energetic Thermoplastic Polyurethane)

  • 김정수;김두기;권정옥;이재명;노시태;김선영
    • 공업화학
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    • 제24권3호
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    • pp.305-313
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    • 2013
  • 본 연구는 glycidyl azide polymer (GAP)계 에너지 함유 열가소성 폴리우레탄 탄성체(energetic thermoplastic polyurethane elastomers, ETPE)를 합성한 후 탄성체의 필름 제조 공정의 열처리 조건이 물성에 미치는 영향에 대하여 고찰하였다. GAP계 ETPE는 ATR-FTIR, DSC, 그리고 DMA를 이용하여 분석하였다. GAP계 ETPE의 물성에 대한 열처리 조건의 영향은 $80{\sim}130^{\circ}C$의 온도 범위에서 1 h과 24 h의 열처리 시간을 나누어 연구를 진행하였다. 1 h의 열처리 조건에서는 $130^{\circ}C$의 열처리 온도에서 그리고 24 h의 열처리 과정에서는 $105^{\circ}C$ 이상의 온도조건에서 아자이드기의 흡수대인 $2090cm^{-1}$ 피크의 감소가 관찰되었으며, methylene chloride와 dimethylformamide 용매에 대한 필름의 용해도 또한 감소하였다. 이것은 $100^{\circ}C$ 이상 열처리 온도조건이 아자이드기의 가교 부반응을 유도할 수 있음을 나타낸다. 또한 열처리 온도가 $80^{\circ}C$에서 $110^{\circ}C$로 증가함에 따라 온도변화에 따른 저장 탄성률 곡선의 고온 고무평탄 영역이 더 높은 온도까지 확장되었으며, 이 또한 가교반응의 결과이다.

TPU 재질을 적용한 다목적 고액분리 모듈의 여과판 구조해석 (Structural Analysis of TPU Membrane Plate in Multi-purpose Module for Solid-liquid Separation)

  • 정희숙;오두영;고동신;송형운
    • 유기물자원화
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    • 제25권1호
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    • pp.5-13
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    • 2017
  • 기존 국내 여과판의 재질은 주로 polypropylene 소재의 여과판을 사용하였으며 그 이유는 성형성이 좋고, 가격이 저렴하며 매우 보편적으로 보급된 소재이기 때문이다. 그러나 고압에 의해 한번 뒤틀려진 polypropylene 소재 여과판은 재사용이 어려우며 가압형 고액분리모듈의 연속 운전에 문제를 야기할 수 있다. 따라서 기존 polypropylene 소재보다 성능이 뛰어난 TPU(Thermoplastic Poly Urethane) 소재개발을 위해 새로운 소재에 대해 설계된 여과판의 구조적 안정성을 해석적 기법을 통해 예측하였다. 20 bar의 압력하중 하에서 TPU를 적용한 여과판은 최대 변형량이 27.85 MPa로 나타났으며 이 값은 TPU 응력-변형률(Stress-Strain) 한계치 이하 값으로 여과판 재질에 대한 구조적 안정성을 확보하였다.

고온 오븐 접합을 적용한 PEEK, PEI 기반 CF/PEKK 복합재의 접착 강도 및 계면 특성 평가 (Adhesive Strength and Interface Characterization of CF/PEKK Composites with PEEK, PEI Adhesives Using High Temperature oven Welding Process)

  • 박성재;이교문;박수정;김윤해
    • Composites Research
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    • 제35권2호
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    • pp.86-92
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    • 2022
  • 본 연구에서는 접착제를 구성하는 분자 결합 구조의 차이가 열가소성 복합재의 계면 특성에 미치는 영향을 판단하기 위해 진행되었다. 고온 오븐 접합 공정을 이용하여 carbonfiber/polyetherketoneketone(CF/PEKK) 열가소성 복합재료를 융합 접합, polyetheretherketone(PEEK), polyetherimide(PEI) 접착제 접합하였다. 그리고 lap 전단 강도 시험과 디지털 광학 현미경과 주사 전자 현미경을 이용한 파단면 분석, FTIR 분석을 수행하였다. 그 결과, 접착제 접합은 CF/PEKK와 접착제를 구성하는 주요 결합기인 에테르기, 케톤기, 이미드기의 결합이 증가한 인터페이즈를 형성하여 접착 강도를 강화시켰다. 그리고, 에테르기와 케톤기를 더 많이 함유한 PEEK를 사용하는 것이 더 강한 결합력을 갖는 인터페이즈를 형성하여, 복합재의 접착 강도를 향상시켰다.

반응액상성형에서 ε-카프로락탐의 음이온 중합에 따른 점도 거동 평가 (Measurement of Viscosity Behavior in In-situ Anionic Polymerization of ε-caprolactam for Thermoplastic Reactive Resin Transfer Molding)

  • 이재효;강승인;김상우;이진우;성동기
    • Composites Research
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    • 제33권2호
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    • pp.39-43
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    • 2020
  • 최근 내화학성, 내마모성 및 내충격성이 뛰어나면서 재활용이 가능한 열가소성 폴리아미드 기반 복합재료를 제조하는 기술을 개발하기 위한 연구가 활발하다. 특히, 열가소성 고분자는 높은 점도로 용융 상태에서의 가공이 힘들기 때문에 저점도 단량체 상태로 금형 내부로 주입하면서 동시에 중합을 시키는 반응액상성형 공정이 큰 주목을 받고 있다. 그러나 단량체인 ε-카프로락탐은 중합속도가 매우 빠르고 외부 환경에 매우 민감하기 때문에 수지 함침과 중합 반응을 동시에 제어하면서 최적 공정조건을 확보하는 데 많은 어려움을 겪고 있는 실정이다. 따라서 본 연구에서는 ε-카프로락탐의 음이온 중합과정에서 주요한 공정 변수인 점도 변화 거동을 관찰하였고 ε-카프로락탐의 빠른 중합, 낮은 점도, 수분 민감성에 따른 측정상의 문제 원인을 분석하여 개선책을 제시하였다. 개선된 점도 측정 방법에 대한 재현성과 신뢰성은 여러 상대습도에 대한 점도 측정 그리고 외부 환경(수분, 산소)과 차단된 상황에서의 중합과 개선된 점도 측정 결과와의 비교를 바탕으로 검증하였으며, 이는 복합재료 반응액상성형 공정의 제어 인자로 활용함으로써 공정 최적화에 도움이 될 것으로 기대된다.