• 제목/요약/키워드: Nano-Composites

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폴리(비닐 알코올) 나노복합체 필름(II) : 열적-기계적 성질 및 모폴로지 (Poly(vinyl alcohol) Nanocomposite Films (II): Thermo-mechanical Properties and Morphology)

  • 함신균;정민혜;장진해
    • 폴리머
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    • 제30권6호
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    • pp.545-549
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    • 2006
  • 폴리(비닐 알코올) (PVA)과 폴리아크릴산-말레산-공중합체(PAM)의 블렌드를 수용액 상태로 얻은 후 점토인 사포나이트(SPT)를 분간시켜 필름 형태인 PVA/PAM/SPT의 나노복합재료를 합성하였다. 용액 삽입법을 이용하여 점토 함량을 0-9 wt%의 다양한 농도로 변화시켜 얻은 나노복합재료에 대해 분산도, 모폴로지 및 열적-기계적 성질 등을 각각 조사하였다. 점토 함량이 3 wt%일 때 점토 입자는 PVA/PAM 블렌드에 잘 분산되었으며, 점토함량이 7 wt%보다 많을 경우에는 고분자 모체에 일부 뭉친 구조가 관찰되었다. 나노복합재료의 열적 안정성은 점토함량이 9 wt%로 증가할 때까지 꾸준히 증가하였다. 인장 강도와 초기인장 탄성률은 점토 함량이 7 wt%일 때 최고값을 나타내었으나 그 이상의 점토 농도에서는 오히려 감소하였다. 본 연구 결과로부터 소량의 점토 첨가는 PVA/PAM 나노복합재료 필름의 열적, 기계적 성질을 증가시키는데 도움이 된다는 것을 알았다.

분자량이 메소겐기를 포함한 폴리우레탄의 열적거동에 미치는 영향 (Effect of Molecular Weight on Thermal Behavior of Polyurthanes Containing Mesogen Unit)

  • 홍성철;이무영;남병욱;이상원
    • Elastomers and Composites
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    • 제40권3호
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    • pp.212-221
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    • 2005
  • 유연사슬길이가 6인 4,4'-bis(6-hydroxy hexoxy)biphenyl (BP-6)의 메소겐 디올을 합성하였고, 이것을 4,4'-diphenylmethane diisocyanate (MDI)와 용액축중합하여 폴리우레탄 (MPU-6)을 합성하였다. 합성된 MPU-6는 $0.23{\sim}0.56 dL/g$의 고유점도를 보였다. MPU-6는 X-ray, 편광현미경으로부터는 액정을 형성할 수 있었으나, DSC로 분석 시에는 액정거동을 관찰할 수 없는 '가상액정'의 거동을 보였다. 또한 MPU-6의 분자량이 낮을수록 결정화 속도와 결정화 온도가 높음을 알 수 있었으며 이는 분자량이 낮을수록 고분자의 mobility가 증가함으로써 메소겐기의 배향이 용이하고, 이것이 기핵으로 작용하였기 때문으로 생각된다.

The impact fracture behaviors of CFRP/EVA composites by drop-weight impact test

  • Go, Sun-Ho;Kim, Hong-Gun;Shin, Hee-Jae;Lee, Min-Sang;Yoon, Hyun-Gyung;Kwac, Lee-Ku
    • Carbon letters
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    • 제21권
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    • pp.23-32
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    • 2017
  • A drop weight impact test was conducted in this study to analyze the mechanical and thermal properties caused by the changes in the ratio of carbon fiber reinforced plastic (CFRP) to ethylene vinyl acetate (EVA) laminations. The ratios of CFRP to EVA were changed from 10:0 (pure CFRP) to 9:1, 8:2, 6:4, and 5:5 by manufacturing five different types of samples, and at the same time, the mechanical/thermal properties were analyzed with thermo-graphic images. As the ratio of the CFRP lamination was increased, in which the energy absorbance is dispersed by the fibers, it was more likely for the brittle failure mode to occur. In the cases of Type 3 through Type 5, in which the role of the EVA sheet is more prominent because it absorbs the impact energy rather than dispersing it, a clear form of puncture failure mode was observed. Based on the above results, it was found that all the observation values decreased as the EVA lamination increased compared with the CFRP lamination. The EVA lamination was thus found to have a very important role in reducing the impact. However, the strain and temperature were inversely propositional.

표면처리된 실리콘 카바이드 섬유 복합막의 고분자 전해질 막 연료전지 성능 (Performance of Modified-Silicon Carbide Fiber Composites Membrane for Polymer Exchange Membrane Fuel Cells)

  • 박정호;김태언;전소미;조용일;조광연;설용건
    • 한국수소및신에너지학회논문집
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    • 제25권1호
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    • pp.28-38
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    • 2014
  • The organic-inorganic composite membrane in polymer exchange membrane fuel cells (PEMFCs) have several fascinating technological advantages such as a proton conductivity, thermal stability and mechanical properties. As the inorganic filler, silicon carbide (SiC) fiber have been used in various fields due to its unique properties such as thermal stability, conductivity, and tensile strength. In this study, composite membrane was successfully fabricated by modified-silicon carbide fiber. Modified process, as a novel process in SiC, takes reaction by phosphoric acid after oxidation process (generated homogeniusly $SiO_2$ layer on SiC fiber). The mechanical property which was conducted by tensile test of the 5wt% modified-$SiO_2@SiCf$ composite membrane was better than that of Aquivion casting membrane as well as ion cxchange capacity(IEC) and proton conductivity. In addition, the single cell performance was observed that the 5wt% modified-$SiO_2@SiCf$ composite membrane was approximately $0.2A/cm^2$ higher than that of a Aquivion casting electrolyte membrane and electrochemical impedance was improved with the charge transfer resistance and membrane resistance.

고효율 전자파 차폐를 위한 이종금속 코팅 탄소섬유 개발 (Development of Hybrid Metals Coated Carbon Fibers for High-Efficient Electromagnetic Interference Shielding)

  • 문재정;박옥경;이중희
    • Composites Research
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    • 제33권4호
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    • pp.191-197
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    • 2020
  • 본 연구에서는 향상된 내구성을 가진 고효율 전자파차폐용 랜덤배향 시트 소재를 개발하기 위해 구리(Copper: Cu)와 니켈 (Nickel: Ni)이 코팅된 탄소섬유(Carbon fiber: CF)와 같은 하이브리드 소재를 습식공정을 통해 제조 하였다. 제조된 시트 소재는 69.4~93.0 dB의 높은 전자파 차폐효율을 보여주었다. 또한 하이브리드 금속으로 코팅된 Ni-Cu/CFs 시트는 Ni표면의 유효한 부식저항성과 기계적 저항성 때문에 가혹한 화학적/열적 환경하에서 매우 우수한 내구성을 보여주었다. 이와 관련하여 Ni-Cu/CF 시트는 Cu/CF 시트와 비교하여 1.7배 긴 수명을 가지는 것을 확인하였다.

천연고무의 일정 하중 영구압축률에 대한 온도와 가교 시스템의 영향 (Effects of Temperature and Curing Systems on Compression Set of NR Compounds at Constant Load)

  • 진현호;홍창국;조동련;강신영
    • Elastomers and Composites
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    • 제44권1호
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    • pp.41-46
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    • 2009
  • 천연고무의 일정하중 영구압축률에 온도와 가교시스템이 미치는 영향을 고찰하였다. 다양한 가교시스템과 가교밀도의 고무시편을 만들기 위해 여러 가지 함량의 황과 dicumyl peroxide(DCP)를 사용하여 배합하였으며, 가교된 천연고무의 일정변위 조건에서 측정된 영구압축률과 일정하중에서 측정된 영구압축률의 차이를 비교하였다. 일정하중 영구압축률은 일정변위 영구압축률에 비해 가교밀도의 변화에 따라 상대적으로 큰 차이를 보였으며, 이는 영구압축률 측정 시 공급된 변형에너지가 다르기 때문이다. 또한 일정하중 영구압축률 측정에서 황으로 가교시킨 시편의 경우 하중과 온도증가에 따라 영구압축률이 크게 증가하였고, 이에 반해 DCP로 가교시킨 시편의 경우 하중과 온도증가에 큰 영향을 받지 않았다.

보강제에 따른 EPDM의 원적외선 가교 특성 연구 (Effects of Reinforcing Fillers on Far-infrared Vulcanization Characteristics of EPDM)

  • 김정수;이진혁;정우선;배종우;박희창;강동필
    • Elastomers and Composites
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    • 제44권1호
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    • pp.47-54
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    • 2009
  • 본 연구에서는 다양한 종류의 보강제를 혼합한 EPDM 컴파운드의 원적외선에 의한 가교 반응을 조사하였다. 보강제가 원적외선에 의한 가교 반응에 미치는 영향을 평가하기 위하여 컴파운드의 발열 온도 및 DSC 분석에 의한 가교도를 측정하였으며, 특히 원적외선에 의한 가교 특성을 비교하기 위하여 동일 조건에서 열풍에 의한 가교 반응을 조사하였다. 원적외선 가교 조건에서 카본블랙을 혼합한 EPDM 컴파운드는 입자크기가 증가함에 따라 열전도도가 증가하며 이에 따라 원적외선에 의한 가교도 역시 증가하였으나, 열풍에 의한 가교도의 변화에는 거의 영향을 주지 못하였다. 보강제 종류에 따른 원적외선 가교 특성 평가 결과, 열전도도가 높은 아세틸렌 블랙을 함유한 컴파운드의 가교도가 가장 높게 나타났으며, 열전도도가 유사한 카본블랙 및 침강실리카의 경우 상대적으로 원적외선 흡수 특성이 우수한 침강실리카 배합 컴파운드의 경우 원적외선에 의한 가교도가 높게 나타났다.

조절 라디칼 중합법에 의한 폴리올레핀 기반 분절 공중합체의 제조 (Preparation of Polyolefin Based Segmented Copolymers Through Controlled Radical Polymerization Technique)

  • 홍성철;이성훈;조현철
    • Elastomers and Composites
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    • 제44권3호
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    • pp.209-221
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    • 2009
  • 폴리올레핀은 뛰어난 물성과 낮은 가격으로 인하여 가장 큰 시장을 가진 범용 고분자이다. 그러나, 폴리올레핀은 대표적인 비극성 고분자로, 다른 물질과의 상호 작용이 중요한 상용화제, 개질제, 접착제 등의 용도로는 그 사용이 제한될 수 밖에 없다. 따라서, 보다 극성을 가진 고분자 사슬을 폴리올레핀에 블록 또는 그라프트 공중합체의 형태로도입함으로써 기능성 폴리올레핀 하이브리드를 제조하려는 노력이 계속되어 왔다. 특히, 잘 제어된 구조와 조성을 가진 공중합체를 제조하기 위하여 리빙라디칼 중합법이 사용될 수 있으며, 그 중 조절라디칼 중합법은 중합을 잘 제어할 수 있다는 장점 이외에 다양한 단량체종과 중합 공정에 적용될 수 있다는 점에서 많은 주목을 받고 있다. 이에 따라, 본 리뷰 논문에서는 조절라디칼 중합법을 이용한 폴리올레핀 기반 블록 또는 그라프트 공중합체의 제조에 대하여 정리해 보았다. 폴리이소부틸렌, 폴리에틸렌, 폴리프로필렌 등의 비극성 범용고분자들과 폴리아크릴레이트, 폴리메타아크릴레이트, 폴리스티렌 등의 극성 고분자들과의 하이브리드를 통한 기능성 폴리올레핀의 제조에 대하여 정리하였다.

NR과 SBR 가황물의 경도와 강성도 대한 온도의 영향 (Effects of temperature on Hardness and Stiffness of NR and SBR Vulcanizates)

  • 진현호;홍창국;조동련;강신영
    • Elastomers and Composites
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    • 제42권3호
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    • pp.143-150
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    • 2007
  • 본 연구에서는 고무제품의 수치 안정성과 성능유지에 직접적으로 영향을 미치는 중요한 특성 중 하나인 온도변화에 따른 고무재료의 경도변화를 고찰하였다. 새롭게 제작된 Inter-national Rubber Hardness Degree(IRHD, Normal type) 경도측정 시험기를 사용하여 미충전된 NR과 SBR 시편의 여러 온도에서 경도변화를 측정하였으며 Young's modulus 값과 비교하였다. NR과 SBR 모두 유리전이온도 근처에서 경도와 Young's modulus의 급격한 변화를 보였다. 온도가 증가함에 따라 경도와 Young's modulus 값이 증가하는 경향을 보였으며 이는 분자의 운동성과 엔트로피 영향으로 해석할 수 있다. 카본블랙과 실리카가 충전된 NR과 SBR의 경우 충전제의 함량이 증가함에 따라 경도에 미치는 온도의 영향이 감소함을 관찰하였다.

Fabrication and Characterization of Modified Poly(2-hydroxyethyl methacrylate)(PHEMA) Hydrogels by Thermal/Photo Polymerization

  • Lee, Minsu;Lee, Junghyun;Jang, Jihye;Nah, Changwoon;Huh, Yang-il
    • Elastomers and Composites
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    • 제54권4호
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    • pp.359-367
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    • 2019
  • Poly(2-hydroxyethyl methacrylate) (PHEMA) hydrogels modified with various co-monomers, such as N-vinyl pyrrolidone (NVP), glycidyl methacrylate (GMA), and glycerol monomethacrylate (GMMA), were prepared to investigate the effect of adding a co-monomer on the water contents, surface wettability, and tensile modulus. These polymers were synthesized by thermal- and photo-polymerization in the presence of azobisisobutyronitrile (AIBN) and diphenyl(2,4,6-trimethylbenzoyl)-phosphineoxide (TPO) as the initiators. The characteristics of the hydrogels were analyzed via FTIR and UV/Vis spectroscopies, contact angle measurements, and tensile modulus measurements with UTM. Regarding the properties of water in the hydrogels, the ratio between free to bound water was investigated using differential scanning calorimetry (DSC). The effects of adding the co-monomers on the water content, surface wettability, and tensile modulus for soft contact lenses were also investigated. In the case of p(HEMA-co-NVP) hydrogels, the increase in the equilibrium water content (EWC) was primarily due to the increase in the bound water content. For p(HEMA-co-GMMA) hydrogels, an increase in free water content was the main reason for the increased EWC. In contrast, in the case of p(HEMA-co-GMA) hydrogels, a decrease in bound water content was observed to be the main factor that reduced the EWC. Photo-polymerized PHEMA hydrogels showed enhanced surface wettability and tensile modulus as compared to those produced via thermal polymerization.