• 제목/요약/키워드: Polyol Process

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Fabrication and Characterization of High-activity Pt/C Electrocatalysts for Oxygen Reduction

  • Lim, Bo-Rami;Kim, Joung-Woon;Hwang, Seung-Jun;Yoo, Sung-Jong;Cho, Eun-Ae;Lim, Tae-Hoon;Kim, Soo-Kil
    • Bulletin of the Korean Chemical Society
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    • 제31권6호
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    • pp.1577-1582
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    • 2010
  • A 20 wt % Pt/C is fabricated and characterized for use as the cathode catalyst in a polymer electrolyte membrane fuel cell (PEMFC). By using the polyol method, the fabrication process is optimized by modifying the carbon addition sequence and precursor mixing conditions. The crystallographic structure, particle size, dispersion, and activity toward oxygen reduction of the as-prepared catalysts are compared with those of commercial Pt/C catalysts. The most effective catalyst is obtained by ultrasonic treatment of ethylene glycol-carbon mixture and immediate mixing of this mixture with a Pt precursor at the beginning of the synthesis. The catalyst exhibits very uniform particle size distribution without agglomeration. The mass activities of the as-prepared catalyst are 13.4 mA/$mg_{Pt}$ and 51.0 mA/$mg_{Pt}$ at 0.9 V and 0.85 V, respectively, which are about 1.7 times higher than those of commercial catalysts.

촉매를 이용한 폐고분자 물질의 자원화-촉매글리콜분해에 의한 연질 폴리우레탄폼 폐기물의 재활용- (Catalytic Recycling of Waste Polymer -Recycling of Flexible Polyurethane Foam Wastes by Catalytic Glycolysis-)

  • 박종래;김성익;김영철;박남국;서곤
    • 공업화학
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    • 제8권6호
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    • pp.920-926
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    • 1997
  • 촉매 글리콜분해공정은 에스테르 교환반응에 의해 생성된 폴리올과 carbamate 화합물을 회수하여 폴리우레탄 폼 제조에 이용하는 화학적 재활용 방법이다. 본 연구에서는 폴리우레탄 폼을 분해하기 위해 ethyleneglycol, diethyleneglycol, 1,4-butanediol을 사용하였으며, 촉매로는 금속 acetate류를 사용하였다. 촉매글리콜분해 반응온도는 $180{\sim}200^{\circ}C$ 범위에서 수행되었다. 반응속도는 반응시간 경과에 따른 생성물의 점도를 측정하여 조사하였으며, IR과 GPC분석을 통하여 분해 생성물의 종류와 분자량 분포를 조사하였다. 촉매 글리콜분해는 높은 온도에서 ethyleneglycol을 사용했을 때 잘되었다. K, Na, Tl acetate 촉매의 활성이 좋았으며, 생성물들은 비교적 높은 함량의 아민화합물과 carbamate화합물을 함유하고 있었다. Sr acetate와 Quinoline 촉매의 경우 반응은 다소 느리지만 폴리올의 함량이 높았고 부생성물의 함량이 낮았다. 회수폴리올을 20wt%까지 첨가하여 제조한 폴리우레탄 폼의 물성이 버진 폴리올만을 사용하여 제조한 폼에 비해 인장강도, 경도, 인열강도, 압축강도 등이 좋았다.

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$PdCl_2$ 첨가 폴리올공정(工程)을 이용(利用)한 판상 은(銀) 분말(粉末) 제조(製造) 및 특성(特性) (Preparation and Characteristic of Size Controlled Platy Silver by Polyol Process with $PdCl_2$)

  • 신기웅;안종관;김동진;조성욱;안재우
    • 자원리싸이클링
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    • 제19권5호
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    • pp.58-67
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    • 2010
  • [ $PdCl_2$ ] 함유된 폴리올공정을 이용하여 다양한 입도와 두께를 가진 판상 은 분말을 제조하였고 그 특성을 분석하였다. 판상 은 제조시 반응시간, $NH_4OH$, PVP 및 $PdCl_2$의 농도를 변화시킴으로서 각각의 조건 변화에 따른 영향을 조사하였다. 또한 제조된 판상 은 분말의 특성을 SEM, HR-TEM, XRD, PSA 및 Image analyzer를 통하여 분석하였다. 본 연구를 통하여 반응시간 120분의 조건에서 평균 크기 약 $5.5\;{\mu}m$$0.2\;{\mu}m$ 두께의 판상은 분말을 제조하였다. 반응조건 중$NH_4OH$$PdCl_2$의 농도가 증가함에 따라 분말의 크기가 증가하였다. 또한 PVP 농도가 증가함에 따라 판상 은 분말의 두께는 감소하였다.

GMPU 공법을 이용한 보드 성형 공정 최적화 연구 (A Study on Optimization of Board Molding Process with GMPU Technology)

  • 최동조;박홍석
    • 한국정밀공학회지
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    • 제26권3호
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    • pp.81-87
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    • 2009
  • Lightweight board has been used for manufacturing various fields of automotive interior trims for years. The GMPU board was constructed with glass fiber mat, honeycomb and polyurethane foamed using polyol and isocyanate materials which were sprayed by robot that is interlocked foaming machine. For more lightweight and cost reduction this paper shows how to optimize GMPU process parameters that related to foaming condition, robot position and robot velocity for polyurethane weight. The results show that flexural strength and modulus of board's specimens were evaluated by robot velocity and moving pattern. Based on that, a innovative process was developed for more lightweight and cost reduction.

머신러닝을 활용한 자동차 시트용 폴리우레탄 발포공정의 불량 예측 모델 개발 (A Development of Defeat Prediction Model Using Machine Learning in Polyurethane Foaming Process for Automotive Seat)

  • 최낙훈;오종석;안종록;김기선
    • 한국산학기술학회논문지
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    • 제22권6호
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    • pp.36-42
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    • 2021
  • 최근 4차 산업혁명으로 인해 제조업계에서는 제조업의 인공지능을 접목시켜 효율성을 극대화하는 스마트 팩토리 붐이 일어나고 있다. 특히 자동차 부품 제조 및 생산에 널리 적용되어 불량을 낮추는 연구들이 활발히 진행되고 있다. 이에 본 연구에서는 머신러닝을 통한 불량예측을 시트 폼 발포공정에 접목시켜 발포공정의 효율성을 극대화하는 연구를 진행하였다. 자동차 시트폼 에서 주로 사용되는 폴리우레탄 폼(polyurethane foam)은 폴리올(polyol, 이하 POL)과 이소시아네이트(isocyanate, 이하 ISO)를 혼합 및 발포하는 공정으로 제조되며, 각 원료의 혼합비율과 온도의 변화에 따라 제품의 특성이 변화한다. 이에 본 연구에서는 발포공정에서 수집되는 인자별 데이터값을 머신러닝에 적용하여 불량을 예측하고자 한다. 머신러닝에 사용되는 알고리즘으로는 의사결정트리, kNN, 앙상블 알고리즘을 사용하였으며 학습은 5,147개의 데이터를 사용하였으며, 학습된 결과를 1,000개의 검증용 데이터에 적용한 결과, 세 알고리즘 중 앙상블 알고리즘에서 최대 98.5 %의 정확도를 확인할 수 있었다. 이러한 결과를 통해 발포공정에서 실시간으로 수집되는 데이터를 통해 현재 생산되는 부품의 불량 여부를 확인할 수 있으며, 나아가 각 인자를 조절하여 불량률을 개선할 수 있음을 짐작할 수 있다고 사료된다.

계면활성제 유화법에 의한 D상 유화물 제조와 특성 (Preparation and Properties of D Phase Emulsion by Silicone Oil)

  • 김형진;정노희;김홍수;이승열;남기대
    • 공업화학
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    • 제10권6호
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    • pp.809-813
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    • 1999
  • D상 유화법을 적용하고 상도를 이용하여 유화메커니즘을 설명하였다. D상 유화작용은 등방성 계면활성제 용액의 형성과 함께 시작되며 계면활성제 용액에 octamethyl cyclotetrasiloxane(OMCS)의 분산으로 계면활성제중 오일(O/D) 겔 유화물의 형성에 의해 진행된다. 폴리올은 이 실험목적상 필수성분이다. 폴리올의 기능을 이해하기 위해 비이온 계면활성제/오일/물/폴리올계의 용액거동을 폴리옥시에틸렌올레일에테르/OMCS/프로필렌글리콜(PG)의 수용액인 3성분의 상도를 이용하여 조사하였다. 등방성 계면활성제상에서 오일의 용해도는 PG를 가함에 따라 증가하였다. D상 유화물은 OMCS의 농도가 70~90% 범위에서와 계면장력이 2.0~3.0 dyne/cm 범위에서만 형성되었으며, D상 유화물은 $10{\mu}m$ 정도 크기의 균일한 구상으로 O/W 형이었다.

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액상환원공정을 이용한 황산코발트로부터의 코발트 나노분말 합성 (Synthesis of Nano Sized Cobalt Powder from Cobalt Sulfate Heptahydrate by Liquid Phase Reduction)

  • 안세환;김세훈;이진호;홍현선;김영도
    • 한국재료학회지
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    • 제21권6호
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    • pp.327-333
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    • 2011
  • Nanostructured cobalt materials have recently attracted considerable attention due to their potential applications in high-density data storage, magnetic separation and heterogeneous catalysts. The size as well as the morphology at the nano scale strongly influences the physical and chemical properties of cobalt nano materials. In this study, cobalt nano particles synthesized by a a polyol process, which is a liquid-phase reduction method, were investigated. Cobalt hydroxide ($Co(OH)_2$), as an intermediate reaction product, was synthesized by the reaction between cobalt sulphate heptahydrate ($CoSO_4{\cdot}7H_2O$) used as a precursor and sodium hydroxide (NaOH) dissolved in DI water. As-synthesized $Co(OH)_2$ was washed and filtered several times with DI water, because intermediate reaction products had not only $Co(OH)_2$ but also sodium sulphate ($Na_2SO_4$), as an impurity. Then the cobalt powder was synthesized by diethylene glycol (DEG), as a reduction agent, with various temperatures and times. Polyvinylpyrrolidone (PVP), as a capping agent, was also added to control agglomeration and dispersion of the cobalt nano particles. The optimized synthesis condition was achieved at $220^{\circ}C$ for 4 hours with 0.6 of the PVP/$Co(OH)_2$ molar ratio. Consequently, it was confirmed that the synthesized nano sized cobalt particles had a face centered cubic (fcc) structure and with a size range of 100-200 nm.

탄소나노 튜브위에 성장된 Pd 및 Pt 나노 입자의 제조 및 특성 (Synthesis and Property of Carbon Nanotube-Supported Pd and Pt Nanoparticles)

  • 김형균;이임렬
    • 한국재료학회지
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    • 제19권4호
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    • pp.192-197
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    • 2009
  • Carbon nanotubes (CNT) were used as a catalyst support where catalytically active Pd and Pt metal particles decorated the outside of the external CNT walls. In this study, Pd and Pt nanoparticles supported on $HNO_3$-treated CNT were prepared by microwave-assisted heating of the polyol process using $PdCl_2$ and $H_2PtCl_6{\codt}6H_2O$ precursors, respectively, and were then characterized by SEM, TEM, and Raman. Raman spectroscopy showed that the acid treated CNT had a higher intensity ratio of $I_D/I_G$ compared to that of non-treated CNT, indicating the formation of defects or functional groups on CNT after chemical oxidation. Microwave irradiation for total two minutes resulted in the formation of Pd and Pt nanoparticles on the acid treated CNT. The sizes of Pd and Pt nanoparticles were found to be less than 10 nm and 3 nm, respectively. Furthermore, the $SnO_2$ films doped with CNT decorated by Pd and Pt nanoparticles were prepared, and then the $NO_2$ gas response of these sensor films was evaluated under $1{\sim}5\;ppm$ $NO_2$ concentration at $200^{\circ}C$. It was found that the sensing property of the $SnO_2$ film sensor on $NO_2$ gas was greatly improved by the addition of CNT-supported Pd and Pt nanoparticles.

수분산성 폴리우레탄의 합성 및 물성에 관한 연구 (Study on Synthesis and Properties of Water-born Polyurethane)

  • 조을룡;최서윤
    • Elastomers and Composites
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    • 제40권4호
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    • pp.249-257
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    • 2005
  • 폴리우레탄 프리폴리머들이 폴리올과 디이소시아네이트로부터 제조되었다. 이온화되지 않은 폴리우레탄 프리폴리머들은 폴리프로필렌 글리콜(PPG, MW:1000), 디메치롤 프로피온산(DMPA)과 이소포론 디이소시아네이트(IPDI)를 사용하여 합성되었다. 폴리올과 디이소시아네이트의 몰비를 변화시키면서 합성된 폴리우레탄 프리폴리머들은 물에 분산된 후 물성을 측정하였다. 실험결과는 프리폴리머가 하드세그먼트 40%, NCO 3.43%, [NCO]:[OH]=1.5:1.0의 조건에서 가장 안정한 분산액을 보여 주었고, 30%의 고형분으로 물에 분산되었다. 폴리우레탄 프리폴리머들은 또한 PPG와 DMPA의 몰비를 변화시키면서 합성되었다. DMPA의 몰비가 높을 때 폴리우레탄 수분산액의 입경은 감소하였다 3가지 종류의 말단기 차단제(blocking agent)를 사용하여 제조된 폴리우레탄 프리폴리머들은 사용된 차단제에 따라 각각 다른 초기 해리 온도를 나타내었고 3가지 종류의 차단제에 대한 해리의 시작은 모두 30분 안에 일어났다.

HATM 수지의 합성 및 기계적 특성에 관한 연구 (A Study on the Synthesis and Mechanical Characteristics of NATM Resin)

  • 김기준
    • 한국응용과학기술학회지
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    • 제22권4호
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    • pp.355-361
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    • 2005
  • The physical characteristics of polyurethane were examined by SEM, FT-IR tensile strength and mole % [NCO/OH]. Growing concerns in the environment-friendly architecture and public works have led to the development of solvent-free formulations that can be cured and foamed in air. Compared with general packing materials, this resin is much stronger in intensity and much longer in durability. Polyurethane foam resins were mainly composed of polyol, MDI, silicone surfactant, fillers, catalyst and blowing agent. The rigid foam of polyurethane in mechanical characteristics were due to chain extender and the increase of mole % [NCO/OH]. The change in the microstructure of polyurethane should be taken into account when considering the process of construction and durability through the polyurethane polymer resin in lots of industries.