• Tribology and Lubricants
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• 제28권6호
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• pp.333-339
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• 2012

Typical magneto-rheological (MR) elastomers consist of silicon-based material. A number of studies have been carried out to evaluate the vibration and tribological characteristics of silicon-based MR e-lastomers. However, these elastomers have quite low strength, so they have low wear resistance. In this study, polyurethane-based MR elastomers with performances better than those of MR elastomers. Experiments have been conducted on different MR elastomers (Pu MR elastomer, Pu-Si MR elastomer, and Pu-wrapped-Si MR elastomer) and different predefined magnetic directions (Non-Direction, Vertical Direction, and Horizontal Directionality) to evaluate the friction and wear performance under a magnetic field. The results show that Pu-wrapped-Si MR elastomer with a horizontal predefined magnetic field has the best performance in terms of wear.

• 한국군사과학기술학회지
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• 제12권5호
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• pp.660-666
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• 2009

Thermoplastic polyurethane elastomer(PU-TPE) and energetic thermoplastic polyurethane Elastomer(E-PU-TPE) were prepared from Hexamethylene diisocyanate(HDI), 1,4-BD/AA ester polyol and glycidyl azide polymer(GAP-2400) as an energetic material by the addition polymerization. The PU-TPE and E-PU-TPE were characterized by FT-IR and GPC. Viscometer, DSC and UTM were used to investigate the viscose behavior with a various solvent, thermal properties and mechanical properties of PU-TPE and E-PU-TPE, which are of potential interest for the development of high performance binder of energetic solid propellants. It was found that $M_w$ of PU-TPE and E-PU-TPEs are over 100,000 and decreased with increase of GAP-2400 contents. $T_m$ and ${\Delta}H$ as thermal properties decreased and also tensile strength and elongation at break as mechanical properties decreased with increase of GAP-2400 contents.

• Elastomers and Composites
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• 제43권1호
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• pp.18-24
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• 2008

사슬연장제로 사용되는 디올형 올리고머를 상온주형용의 폴리우레탄(PU) 엘라스토머의 반응 및 물성조절제로 사용하였다. 기본 수지에 대해 one-shot 방식으로 혼합된 디올형 올리고머는 반응속도 지연효과를 나타내었으며 혼합 농도가 증가함에 따라 지수적으로 반응속도가 감소하는 현상을 나타내었다. Kissinger의 열분석에 관한 연구 결과는 본 연구에서의 해석에서 도 ln $(q/T^2_p)$ vs. $(1/T_p)$ 플롯이 직선성을 보이고 계산된 활성화에너지 $E_a$값이 44.80 kJ/mol로서 일반적인 주형용 폴리우레탄 생성반응에서의 활성화에너지와 유사한 값을 보임으로서 매우 유효하게 적용될 수 있었다. 기계적인 성질에 있어서도 약 20 phr 정도에 이르기까지의 조절제 농도에서는 뚜렷한 강도의 저하가 이루어지고 그 이후에는 점차적으로 낮아지는 것으로 관찰되었으며, 조절제가 약 20 phr 이상 혼입되는 경우에는 항복점의 구분이 매우 약화되고 고무탄성체의 특징인 저강도 고신율의 거동을 보이는 특징적인 현상이 관찰되었다. 또한 파단강도의 경우 조절제의 함량이 증가할수록 지수적으로 강도가 감소하는 경향을 나타내어 조절제의 혼합 농도조건에 따라 강도변화가 매우 민감함을 보여 주었다.

• 한국염색가공학회:학술대회논문집
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• 한국염색가공학회 2012년도 제46차 학술발표회
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• pp.18-18
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• 2012

전 세계적으로 이산화탄소 배출량 저잠을 위해 모든 산업분야에서 연구개발의 중점을 두고 있다. 그의 일환으로 자동차 산업에서는 EU규제에 따라 리사이클이 가능한 소재 개발이 요구되고 있으며, 그중 많은 양이 사용되고 있는 PU Foam의 대체 재료 개발이 시급한 실정이다. 기존 자동차의 흡음재로 주로 사용되고 있는 PU Foam 소재는 통기성이 부족할 뿐만 아니라 연소 시 인체에 유해한 HCN Gas를 발생시키고, 한번 성형된 부품은 Recycle 및 Re-Use가 불가능하다는 단점이 있다. 또한 장시간 사용시 황변 발생과 악취가 발생하는 등으로 최근 대두되고 있는 자동차 내장재 감성품질 향상 측면에 한계를 나타내고 있다. 이러한 Low Melting 성능을 가지는 PET 부직포 소재의 한계를 극복하기 위하여 저융점 성능의 Elastic Fiber의 개발과 함께 고탄성 복합부직포 소재의 개발을 통해 높은 변형률과 우수한 복원력을 나타내는 환경친화형 열가소성 탄성체(Thermoplastic Elastomer) 개발을 추진하고 있다. 고탄성 복합부직포는 자동차 내장재 성형 시 열을 가하더라도 Elastomer 자체의 탄성 발현을 통해 초기의 Bulky성을 유지할 수 있으며, Recycle 및 Re-use가 가능하여 환경 친화적인 측면에서도 큰 장점을 갖고 있다. 자동차용 흡음 내장재뿐만 아니라 각종 수송용 차량의 경량화 및 쾌적성 향상을 위한 용도로써 자동차 내장용 PU Foam의 57% 이상을 차지하고 있는 Seat Cushion재 등의 대체가 가능하며, 다양한 산업분야에서 사용되고 있는 PU Foam의 대체로 다양한 용도 전개가 가능할 것으로 예상된다. 본 연구에서는 PU Foam의 대체 재료로 각광받고 있는 Elastic PET를 개발하여 자동차 내장재로의 적용 가능성을 검토하였다.

• Elastomers and Composites
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• 제42권1호
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• pp.47-54
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• 2007

Dynamic DSC 및 TGA 열분석과 Kissinger의 비등온 해석방법을 도입하여 일반 연질용(Sample A), 고온경화 주형용(Sample B), 및 상온경화 주형용(Sample C)의 세 가지 폴리우레탄 탄성체(PU) 샘플에 대한 가교 반응 및 분해 반응에 대한 연구를 진행하였다. DSC에 의한 실험결과로부터, MOCA를 사용하는 고온경화 주형용 PU는 일반 연질용의 PU에 비해 상대적으로 반응 peak점의 온도가 좀 더 저온 쪽으로 이동하면서 반응의 온도범위가 훨씬 더 넓어지는 반응형태를 보이는 반면, 상온경화 주형용 PU의 경우에는 $70\;^{\circ}C$를 전후한 온도에서의 상대적으로 저온반응이 먼저 일어난 이 후에 $140{\sim}170\;^{\circ}C$의 온도범위에서 다시 고온반응이 일어나는 이중모드의 반응형태가 관찰되었으며, 이로부터 상온반응 후 고온에서의 2차반응에 의한 반응완결 과정이 필요함을 보여 주었다. 한편, TGA의 결과로부터, 열분해 반응의 형태는 세 가지 샘플들이 거의 비슷한 양상을 보였으며, 특히 상온경화 주형용 PU의 경우에는 일반용과 고온경화 주형용의 양 쪽 열분해 거동을 함께 지니고 있는 것이 밝혀졌다. 또한 Kissinger 비등온 해석방법이 본 연구의 반응 속도 해석에 대해서도 매우 유효하게 적용될 수 있음을 밝혀졌으며 이 방법을 적용하여 계산해 낸 활성화 에너지는, DSC로부터 각각 10.39, 65.85, 36.52(Low $T_p$) 및 18.21(High $T_p$) kcal/mol의 생성활성화 에너지 감을 나타내었고, TGA로부터의 분해활성화 에너지는 각각 31.94, 30.84, 24.16 kcal/mol의 값을 나타내었다.

• Elastomers and Composites
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• 제53권2호
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• pp.52-56
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• 2018

The present study examines the transformation of dynamic DSC data into the equivalent isothermal data for the formation kinetics of a polyurethane elastomer. The reaction of 2'-dichloro-4,4'-methylenedianiline (MOCA) with a PTMG/TDI-based isocyanate prepolymer was evaluated. DSC measurement was performed in the dynamic scanning mode with several different heating rates to obtain the reaction thermograms. Then, the data was transformed into the isothermal data through a procedure based on Ozawa analysis. The main feature of this procedure was the transformation of $({\alpha}-T)_{\beta}$ curves from dynamic DSC into $({\alpha}-t)_T$ curves using the isoconversional $(t-T)_{\alpha}$ diagram. Validity was discussed for the relationship between the dynamic DSC data and the transformed isothermal results.

• 폴리머
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• 제38권1호
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• pp.9-15
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• 2014

Methylene diphenyl diisocyanate(MDI)와 poly(tetramethylene glycol)(PTMG)로부터 양말단에 isocyanate(NCO) 작용기를 가진 polyurethane(PU) prepolymer를 제조한 다음 이를 개시제로 하고 potassium pyrrolidonate를 촉매로 하여 2-pyrrolidone을 음이온 개환중합함으로써 최종적으로 양 끝에 polyamide4(PA4)가 단단한 블록이 되고 PU가 부드러운 블록이 되는 PA4-PU-PA4 형태의 삼블록 공중합체를 합성하였다. 그리고 공중합체내 각각 PA4 블록과 PU 블록의 분자량을 변화시켜 이들의 변화가 여러 가지 성질에 미치는 영향을 확인하였다. 결과적으로 PA4 블록으로 인해 원래의 PU 탄성체보다 용융온도($T_m$)는 크게 상승하였고 PA4 블록의 분자량이 증가함에 따라 초기 탄성률과 인장강도는 크게 증가하였다. 한편, PU 블록의 분자량이 증가되면 파단신율이 증가하였지만 초기 탄성률과 인장강도는 감소하는 전형적인 블록 공중합체형 탄성체의 성질을 나타냈다.

• Composites Research
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• 제29권4호
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• pp.161-166
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• 2016

본 연구에서는 습식초지법을 이용하여 탄소나노튜브 버키페이퍼를 제조하고 고강도, 고강성 그리고 유연성을 증대시키기 위하여 폴리우레탄(PU)의 점도를 조절하여 코팅제조한 후 기계적 특성에 미치는 영향에 대하여 살펴보았다. Raman, TGA, PL, SEM, TEM 그리고 Tensile test을 이용하여 SWNTs, SWNTs-buckypaper(SWNTs-BP), 그리고 SWNTs-BP/PU 나노복합필름에 대한 구조 및 물성을 평가하였으며 복합필름단면은 전계방사 주사전자현미경(FE-SEM)을 사용하여 관찰한 후 물성증대원인을 해석하였다. 특히, 5 wt%의 PU 용액으로 코팅할 때 튜브간의 계면 접착력 증가로 최종 물성향상에 기여하였다. 최종적으로 이러한 구조적인 특성을 이용할 경우 초경량, 고강도 나노복합소재를 제조하는데 기여할 것으로 기대된다.

• 공업화학
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• 제4권3호
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• pp.616-626
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• 1993

유연성과 강인성이 우수하여 탄성체로 널리 사용되어지고 있는 폴리우레탄(PU)을 이용하여 폴리메틸메타크릴레이트(PMMA)의 물성향상을 검토하여 보았다. PU와 PMMA블렌드의 분자량과 폴리올의 종류가 블렌드의 물성과 상용성에 미치는 영향을 관찰하기 위하여, 분자량 또는 폴리올의 종류가 각기 다른 ether type과 ester type의 PU를 합성하여서, 이를 PMMA와 블렌드 하였다. 블렌드의 인장강도는 Instron을 이용하여서 측정하였고, Scanning Electron Microscopy(SEM)와 Differental Scanning Calorimetry(DSC)를 이용하여서 두 고분자의 상용성의 변화에 따른 형태학과 유리전이온도 변화를 측정하였으며, haze meter를 이용하여 투명성을 측정하였다. 그러나, PU와 PMMA 두 고분자의 본질적인 비상용성으로 인하여 블렌드를 통한 PMMA의 물성 개량은 큰 성과를 얻지 못하였다. 따라서 PU와 유사한 화학구조를 가지고 있으면서, 양말단에 비닐기가 도입된 형태인 폴리우레탄 디메타아크릴레이트(PUD)를 합성하여서 메틸메타크릴레이트와 공중합하여 가교 공중합체를 합성하였으며, 이 가교 공중합체의 기계적 물성을 Instron, Izod type(Cantilever Beam)impact tester와 haze meter 등을 이용하여 측정하였다. 그 결과 PMMA 단독수지의 투명성을 유지하면서 내충격성이 상당히 개선된다는 것을 확인할 수 있었다.

• Tribology and Lubricants
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• 제34권2호
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• pp.49-54
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• 2018

Hydraulic reciprocating seal has been widely used to prevent fluid leakage in hydraulic systems. Also, hydraulic reciprocating seal plays a significant role to provide lubricant film at contacting interface to minimize tribological problems due to sliding with counter material. To predict lifetime of hydraulic reciprocating seal, quantitative understanding of wear characteristics with respect to operating conditions such as normal force and sliding speed is needed. In this work, effect of sliding speed on wear of polyurethane (PU) hydraulic reciprocating seal were experimentally investigated using a pin-on-disk tribo-tester. The wear characteristics of PU specimens were quantitatively determined by comparing the confocal microscope data before and after test. It was found that the wear rate of PU specimens decreased from $4.9{\times}10^{-11}mm^3$ to $1.1{\times}10^{-11}mm^3/Nm$ as sliding speed increased from 120 mm/s to 940 mm/s. Also, it was observed that the friction decreased slightly as the sliding speed increased. Improvement of lubrication state with increasing sliding speed was likely to be responsible for this enhanced friction and wear characteristics. This result also suggests that decrease in sliding distance between PU elastomer and counter materials at lower sliding speed is preferred. Furthermore, the quantitative assessment of wear characteristics of PU specimen may be useful in prediction of lifetime of PU hydraulic reciprocating seal if the allowed degree of wear for failure of the seal is provided.