• 제목/요약/키워드: Polymer-clay nanocomposite

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고분자-점토 나노복합체에 관한 계면활성제의 개질 영향 (Modified Effects or Surfactants with Polymer-Clay Nanocomposites)

  • 김홍운;방윤혁;최수명;임경희
    • 한국응용과학기술학회지
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    • 제23권4호
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    • pp.290-299
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    • 2006
  • 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.

Interface control in polymer/clay nanocomposites

  • Lee, Sang-Soo;Park, Min;Kim, Junkyung
    • 한국복합재료학회:학술대회논문집
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    • 한국복합재료학회 2003년도 추계학술발표대회 논문집
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    • pp.11-15
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    • 2003
  • In order to suppress a repulsive interfacial energy between hydrophilic clay and hydrophobic polymer matrix in preparing a polymer/clay nanocomposite, a third component of amphiphilic nature such as poly($\varepsilon$-caprolactone) (PCL) was introduced into the model system of styrene-acrylonitrile copolymers (SAN)/Na-montmorillonite. Once $\varepsilon$-caprolactone was polymerized in the presence of Na-rnontmorillonite, the successful ring-opening polymerization of $\varepsilon$-caprolactone and the well-developed exfoliated structure of PCL/Na-montmorillonite mixture were confirmed, Thereafter, SAN was melt-mixed with PCL/Na-montmorillonite nanocomposite, which resulted in that SAN matrix and PCL fraction were completely miscible to form homogeneous mixture with retention of the exfoliated state of Na-montmorillonite, exhibiting that PCL effectively stabilizes the repulsive polymer/clay interface and contributes the improvement of mechanical properties of the nanocomposites.

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박리형 폴리이미드 나노복합재료 제조와 특성에 관한 연구 (A Study on the Preparation of the Exfoliated Polyimide Nanocomposite and Its Characterization)

  • 유성구;박대연;김영식;이영철;서길수
    • 폴리머
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    • 제26권3호
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    • pp.375-380
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    • 2002
  • 합성한 polyamic acid의 말단기인 anhydride기와 반응시키기 위하여 나트륨 몬모릴로나이트에 diamine (p-phenylenediamine, m-phenylenediamine, and n-hexamethylenediamine)을 삽입시켰다. 그리고 4,4'-oxydianilline : 1,2,4,5-benzene tetracarboxylic dianhydride의 몰비를 1.50 : 1.53으로 하여 말단기가 anhydride된 polyamic acid를 합성하였다. 이렇게 치환된 몬모릴로나이트를 말단기가 anhydride된 polyamic acid와 N-methyl-2-pyrrolidone용액에서 반응시켰다 (polyamic acid/clay nanocomposite) 이것을 열이미드화하여 polyimide/clay 나노복합재료를 제조하였다. XRD와 TEM으로 관찰한 결과 실리케이트 층이 단일층으로 폴리이미드 매트릭스에 잘 분산되어 있는 박리형 폴리이미드 나노복합재료가 제조되었음을 알 수 있었다. 이들의 기계적 특성을 관찰한 결과 박리형 폴리이미드 나노복합재료의 경우가 순수한 폴리이미드와 삽입형 폴리이미드 나노복합재료의 경우보다 우수함을 알 수 있었다.

Nano Clay를 이용한 난연성 Polyolefin Compound의 제조 및 특성에 관한 연구 (Preparation and Properties of Fireproofing Polyolefin Compound Using Nano Clay)

  • 강두환;허준
    • 한국응용과학기술학회지
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    • 제20권2호
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    • pp.165-172
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    • 2003
  • Fireproofing polyolefin nanocomposite for the application of power distributing panel was prepared by compounding linear low density polyethylene(LLDPE), decabromodiphenyl oxide (DBDPO), $Sb_2O_3$ as flame retardant agents, and modified nano clay as filler. The optimized formulation ratio of compounds to prepare the fireproofing polyolefin nanocomposite was obtained. The flame retardant properties for nanocomposite prepared by compounding 22.5 phr of nano clay and 18 phr of DBDPO based on 100 phr of LLDPE were shown that the combustion time. 10${\sim}$18 s, combustion distance, 12${\sim}$15 mm and non-melt dropping characteristics. In particular. the content of DBDPO in nanocomposite could be decreased to 18 phr from 40 phr DBDPO for fireproofing composite containing 30 phr of clay. The electrical properties measured from tracking test, had an excellent antitracking properties by not showing the phenomenon of leakage current and sparking.

New Bio-based Polymeric Materials from Plant Oils

  • Uyama, Hiroshi
    • 한국고분자학회:학술대회논문집
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    • 한국고분자학회 2006년도 IUPAC International Symposium on Advanced Polymers for Emerging Technologies
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    • pp.359-359
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    • 2006
  • This study deals with development of new bio-based polymeric materials from epoxidized soybean oil (ESO). The curing of ESO in the presence of organophilic montmorillonite produced an oil polymer-clay nanocomposite ("green nanocomposite") showing flexible property. A green nanocomposite (oil polymer-silica nanocomposite) coatings were synthesized by an acidcatalyzed curing of ESO with 3-glycidoxypropyltrimethoxysilane. The curing of ESO in the presence of a biodegradable plastic, poly(caprolactone), produced a composite with semi-IPN structure. The mechanical properties of the composite was much superior to those of polyESO. These new oil-based materials have large potential for applications in various fields.

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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.

저밀도 폴리에틸렌 나노복합재료의 제조 및 특성 (Preparation and Properties of Low Density Polyethylene/Organo-clay Nanocomposite)

  • 문성철;정효선;이재철;홍진후;최재곤;조병욱
    • 공업화학
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    • 제16권1호
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    • pp.52-60
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    • 2005
  • 본 연구에서는 용융법에 의한 저밀도폴리에틸렌 나노복합재료를 제조하였으며, 구조변화, organo-clay의 분산정도, 열적 특성 및 난연 특성을 조사하였다. LDPE/PE-g-MA/organo-clay의 조성비가 90/10/1~10 (w/w/w)일 때, XRD 분석 결과 clay 층간간격이 증가함을 알 수 있었으며, TEM을 이용하여 organo-clay의 분산을 관찰하였는데, 대체적으로 organo-clay가 일정한 방향성을 가지며 잘 분산되어 있음을, 즉 삽입형(intercalation) 나노복합체가 형성되었음을 확인할 수 있었다. 또한 LDPE 나노복합재료의 분해온도가 순수한 LDPE에 비해 약 $80^{\circ}C$ 정도 상승함으로써 열적특성이 현저히 증가함을 알 수 있었고, organo-clay 5.0 wt% 범위 내에서 organo-clay의 함량이 증가함에 따라 LOI가 증가함을, 그 이상에서는 더 이상의 LOI 증가를 보이지 않음을 알 수 있었다.

고분자/층상실리케이트 나노복합체의 분리막에의 응용 (Membrane Application of Polymer/Layered Silicate Nanocomposite)

  • 박지순;임지원;구형서;김인호;남상용
    • 멤브레인
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    • 제15권4호
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    • pp.255-271
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    • 2005
  • 고분자/층상실리케이트 나노복합체(polymer/layeres silicate nanocomposite, PLSNs) 필름은 보통 내부층을 나트륨과 같은 양이온을 이용한 이온교환을 통해 유기화된 clay로 만든 재료의 새로운 형태이다. 이것은 중합법, 용액법, 그리고 용융법과 같은 다양한 방법으로 제조할 수 있으며, 열경화성, 열가소성이나 탄성고분자와 같은 넓은 범위의 고분자를 기질로 사용할 수 있다. PLSNs 필름은 고분자 사슬이 일정한 간격으로 쌓여있는 실리케이트에 삽입하여 간격을 넓히는 삽입형과 각각의 실리케이트 층이 고분자 기질에 불균일하게 분산되어 형성하는 박리형 두 가지 형태의 구조를 얻을 수 있다. 이러한 새로운 분야의 재료는 보통 5 wt$\%$ 이하의 소량의 clay 함유만으로도 향상된 기계적, 열적 특성을 얻을 수 있다. 그리고 clay의 함유량이 증가할수록 기체 투과경로인 tortuosity가 증가하여 기체 투과도가 감소한다.