• 폴리머
• /
• 제38권2호
• /
• pp.250-256
• /
• 2014

본 연구에서는 이축 스크류식 압출기를 이용하여 폴리프로필렌(PP)에 도전성 필러인 다중벽 탄소나노튜브 (MWNT)와 스테인레스강 단섬유(SSF)를 첨가하여 복합체를 제조하였으며, 이에 대한 표면저항 및 기계적 특성을 조사하였다. 표면저항을 측정한 결과 PP/MWNT에 소량의 SSF를 첨가하였을 때 더 낮은 MWNT 함량에서 percolation threshold가 나타났다. 그리고 제조된 복합체에 대한 인장시험 결과 순수 PP와 비교해서 파괴점 신장률은 감소하였으나 탄성률과 강도는 증가하였다. 또한 동역학분석을 통하여 MWNT와 SSF 복합체의 저장탄성률과 tan ${\delta}$에 미치는 영향을 조사하였으며, SEM을 이용하여 필러들의 모폴로지 및 복합체의 파단면을 관찰하였다.

• Korea-Australia Rheology Journal
• /
• 제19권3호
• /
• pp.125-131
• /
• 2007

Biodegradable polymeric blends are expected to be widely used by industry due to their environmental friendliness and comparable mechanical and thermal properties. Poly (lactic acid) (PLA) and poly (butylene succinate) (PBS) are such biodegradable polymers which aim to replace commodity polymers in future applications. Since cost and brittleness of PLA is quite high, it is not economically feasible to use it alone for day to day use as a packaging material without blending. In this study, blends of PLA and PBS with various compositions were prepared by using a laboratory-scale twin-screw extruder at $180^{\circ}C$. Morphological, thermal, rheological and mechanical properties were investigated on the samples obtained by compression molding to explore suitability of these compositions for packaging applications. Morphology of the blends was investigated by scanning electron microscopy (SEM). Morphology showed a clear phase difference trend depending on blend composition. Modulated differential scanning calorimetry (MDSC) thermograms of the blends indicated that the glass transition temperature ($T_g$) of PLA did not change much with the addition of PBS, but analysis showed that for PLA/PBS blend of up to 80/20 composition there is partial miscibility between the two polymers. The tensile strength and modulus were measured by the Instron Universal Testing Machine. Tensile strength, modulus and percentage (%) elongation at break of the blends decreased with PBS content. However, tensile strength and modulus values of PLA/PBS blend for up to 80/20 composition nearly follow the mixing rule. Rheological results also show miscibility between the two polymers for PBS composition less than 20% by weight. PBS reduced the brittleness of PLA, thus making it a contender to replace plastics for packaging applications. This work found a partial miscibility between PBS and PLA by investigating thermal, mechanical and morphological properties.

• 한국식품과학회지
• /
• 제32권3호
• /
• pp.578-583
• /
• 2000

양파농축액의 제조시에 부산물로 생기는 양파착즙박을 이용하고자 건조양파착즙박 또는 건조양파를 옥분과 여러 농도(10, 20, 30%)로 혼합하여 쌍축압출성헝기를 이용하여 양파스낵을 제조하고 그 특성을 조사하였다. 양파착즙박은 건조양파보다 식이섬유소 함량이 약 2배 가량 높았고 lignin이 적은 식이섬유소였다. 갈변도는 양파의 첨가량이 증가할수록 높아졌다. 양파스낵의 환원당과 유리당은 양파의 첨가량이 많을수록 높게 나타났고 주된 유리당은 glucose와 fructose였다. 대조군 스낵의 flavonoid는 검출되지 않았고 양파박 스낵에는 quercetin과 관련배당체의 flavonoid 함량이 양파스낵과 비교할 때 약 50% 정도 존재하였다. 양파착즙박과 건조양파의 첨가량이 10%인 양파스낵의 경우 다른 농도의 처리구보다 관능검사결과 비교적 좋은 평가를 받았다.

• Korean Chemical Engineering Research
• /
• 제50권1호
• /
• pp.167-172
• /
• 2012

탄성체로써 EPDM 이오노머와 결정성 보강 고분자로써 폴리아미드-6를 이용하는 새로운 형태의 열가소성 탄성체를 제조하여 이들의 열적 성질을 고찰하였다. 특히 산화아연을 이용하여 말레인화 EPDM으로부터 EPDM 이오노머를 제조할 때 중화도의 영향과 블렌드 중 폴리아미드-6 함량의 영향을 살펴보았다. 중화와 블렌드 공정은 이축압출기를 이용하였다. 말레인화 EPDM의 중화는 냉각 결정화 온도를 상승시켰다. 폴리아미드-6의 높은 결정성은 보강재 효과를 보였다. 블렌드에서 말레인화 EPDM과 폴리아미드-6 사이의 이미드 형성으로 폴리아미드-6의 분산이 양호하게 나타났다. EPDM 이오노머와 폴리아미드-6로 제조한 열가소성 탄성체는 균형적인 기계적 물성과 향상된 내열성을 나타내었다.

• 폴리머
• /
• 제35권1호
• /
• pp.17-22
• /
• 2011

본 연구에서는 폴리프로팔렌(PP)/다중벽 탄소나노튜브(MWCNT) 복합체를 이축압출기를 사용하여 펠렛형 MWCNT를 20wt%까지 함량별로 제조하고, MWCNT가 20 wt% 첨가된 복합체를 마스터배치(M/B)로 사용하여 다시 PP와 컴파운딩하여 희석하였다. PP/MWCNT 복합체는 함량 변화에 따라 전기전도도 열전도도, 모폴로지, 열적, 고체 점탄성, 기계적 성질을 조사하였고, 또한 희석된 PP/MWCNT 복합체와 1 단계 PP/MWCNT 복합체 간의 물성을 비교하였다. 전기전도도와 열전도도는 MWCNT의 함량이 3 wt% 일 때 percolation threshold 현상을 보였고 M/B로 제조된 복합체가 더 우수한 전도도를 보였다. 복합체의 MWCNT 함량이 증가하면 비등온 결정화 온도 및 열분해 온도가 증가하였다. 모폴로지를 통하여 M/B로 제조된 복합체의 MWCNT 길이가 짧아진 것을 확인하였고, 이는 기계적 물성의 향상에 도움을 준 것으로 나타났다.

• Macromolecular Research
• /
• 제16권1호
• /
• pp.6-14
• /
• 2008

Polypropylene (PP)-layered silicate nanocomposites were developed using a new processing method involving a supercritical carbon dioxide ($scCO_2$)-assisted co-rotating twin-screw extrusion process. The nanocomposites were prepared through two step extrusion processes. In the first step, the PP/clay mixture was extruded with $CO_2$ injected into the barrel of the extruder and the resulting foamed extrudate was cooled and pelletized. In the second step, the foamed extrudate was extruded with venting to produce the final PP/clay nanocomposites without $CO_2$. In this study, organophilic-clay and polypropylene matrix were used. Maleic anhydride grafted polypropylene (PP-g-MA) was used as a compatibilizer. This study focused on the effect of $scCO_2$ on the dispersion characteristics of the clays into a PP matrix and the rheological properties of the layered silicate based PP nanocomposites. The dispersion properties of clays in the nanocomposites as well as the rheological properties of the nanocomposites were examined as a function of the PP-g-MA concentration. The degree of dispersion of the clays in the nanocomposites was analyzed by X-ray diffraction and transmission electron microscope. Various rheological properties of the nanocomposites were measured using a rotational rheometer. In the experimental results, the $scCO_2$ assisted continuous manufacturing extrusion system was used to successfully produce the organophilic-clay filled PP nanocomposites. It was found that $scCO_2$ had a measurable effect on the clay dispersion in the polymer matrix and the melt intercalation of a polymer into clay layers.

• Elastomers and Composites
• /
• 제46권3호
• /
• pp.223-230
• /
• 2011

본 연구에서는 자원 재활용 측면에서 매트릭스수지로 재활용플라스틱과 보강재로 친환경 천연섬유로 구성된 그린복합재료를 제조하고 그 특성을 탐구하였다. 먼저 재활용폴리에틸렌과 천연섬유인 목분을 이용하여 이축 압출공 정 방법으로 목분함량이 서로 다른 펠렛을 제조하였다. 이 펠렛을 사용하여 압축성형 방법으로 목분/재활용폴리에틸렌 그린복합재료를 제조하고, 그들의 굴곡특성, 인장특성, 충격특성, 열변형온도 그리고 파단거동에 미치는 목분함량의 영향을 조사하였다. 결과는 목분/재활용폴리에틸렌 그린복합재료의 굴곡강도, 굴곡탄성률, 인장탄성률 및 열변형온도 는 목분함량이 증가함에 따라 크게 향상된 반면, 인장강도와 충격특성은 감소한다는 나타내었다. 주사전자현미경으로 관찰한 파단거동은 재활용폴리에틸렌의 유연한 파단현상과 비교하여 목분함량이 증가함에 따라 변화하는 충격거동 경향을 정성적으로 뒷받침해주었다.

• Elastomers and Composites
• /
• 제45권2호
• /
• pp.129-136
• /
• 2010

본 연구는 이축 압출기를 사용하여 생분해성 고분자인 Poly-L-lactic acid(PLLA)와 충격보강제로 Poly (ethylene-co-glycidyl methacrylate)(EGMA)와 Engage를 각각 PLLA에 대해 100/0, 75/25, 50/50, 25/75, 0/100의 조성으로 블렌드를 제조하였고, 3개의 PLLA/EGMA 블렌드에는 탈크를 첨가하였다. 이를 DMA, FESEM, UTM, Izod 충격시험기를 사용하여 PLLA 블렌드의 모폴로지와 점탄성, 기계적 특성을 측정하였다. DMA와 충격시험기의 측정결과 EGMA와 Engage의 함량이 증가함에 따라 상온에서의 저장탄성률이 감소하였고, 충격강도는 증가하였다. 한편 탈크가 첨가되면 저장탄성률은 증가하고 충격강도는 감소하였다. FESEM 분석으로부터, 매트릭스에 도메인이 잘 분산되어 있음을 알 수 있었고, UTM을 통하여 EGMA와 Engage의 함량이 증가하면 굴곡탄성률과 인장강도가 감소되지만, 탈크를 첨가함으로써 이를 보완할 수 있었다.

• Composites Research
• /
• 제26권3호
• /
• pp.170-174
• /
• 2013

상온 상압 플라즈마 표면처리된 목분을 폴리프로필렌(polypropylene)과 혼합하였을 때 두 재료의 계면에 미치는 영향을 연구하였다. 목분과 폴리프로필렌을 압출기를 통해 기계적으로 혼합한 후 사출기를 이용하여 목분함유량 50 wt% 목분/폴리프로필렌(Wood Plastic Composite, WPC) 복합재를 제조하였다. 플라즈마 표면처리 공정에 가장 적합한 Monomer(모노머)를 찾기 위해 Oxygen, Benzene, CH-4, Acrylic-acid, Hexafluoroethane, Trifluorotolune, Hexamethyl-disiloxane(HMDSO) 등 7가지의 모노머에 대해 Contact angle(접촉각)을 측정하여 표면에너지를 계산하였다. 그 결과 HMDSO가 가장 높은 표면에너지를 나타내어 플라즈마 공정의 모노머로 적용하였다. 소수성인 폴리프로필렌과 친수성인 목분을 플라즈마 표면처리를 통하여 목분의 표면을 개질하였고 두 재료의 계면 결합력을 향상시킬 수 있었다. 기계적 물성평가 결과는 인장강도의 경우 최대 7.59%, 굴곡강도의 경우 최대 12.43%가 증가하였다. SEM(Scanning Electron Microscope)을 이용하여 파단면을 관찰하였고 플라즈마 표면처리의 효과를 확인하였다.

• Elastomers and Composites
• /
• 제41권3호
• /
• pp.172-181
• /
• 2006

브롬계 난연제인 테트라비스페놀 A 또는 브롬화 에폭시 올리고머(BEO) 및 산화안티몬을 포함하는 ABS 컴파운드에서 천매암의 난연 상승효과를 연구하였다. 탈크는 비교목적으로 사용되었다. ABS 컴파운드는 동일방향으로 회전하는 이축압출기를 통해 제조되었고 사출기를 이용하여 기계적 및 열적 성질을 측정하기 위한 시편으로 만들었다. ABS 컴파운드의 난연성을 1.6 mm 두께의 막대시편을 이용한 UL 94 수직 시험으로 알아 본 바 천매암 및 탈크는 산화안티몬을 12.5%(0.5 wt%)에서 37.5%(1.5 wt%) 대체하였을 때 모두 난연 상승효과를 보였다. 특히 BEO를 사용하였을 때 천매암이 탈크보다 우수한 난연 상승효과를 보였다. 천매암에서만 ABS 컴파운드의 유동성 증가가 나타났다. 노치드 Izod 충격강도는 천매암 또는 탈크의 함량에 비례하여 감소하였다. 천매암은 색상문제가 없는 조건에서 산화안티몬을 25%(1 wt%)까지 대체 할 수 있고 우수한 난연성과 유동성을 부여할 수 있다.