• 제목/요약/키워드: VISCOELASTIC PROPERTIES

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Thiazole계 가황촉진제가 실란/실리카 충전 천연고무 컴파운드의 가황 거동 및 기계적 물성에 미치는 영향 (Thiazole Type Accelerator Effects on Silane/Silica Filled Natural Rubber Compound upon Vulcanization and Mechanical Properties)

  • 김성민;김광제
    • 폴리머
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    • 제36권2호
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    • pp.235-244
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    • 2012
  • 본 연구에서는 thiazole 계 촉진제인 2-mercapto benzothiazole(MBT)의 첨가량을 변화시켜(0, 1, 2, 3, 4 phr) 실란/실리카로 충전된 천연고무 컴파운드에 첨가하여 가황속도, 물성, 고무-충전제간 상호작용계수(${\alpha}_F$), 가교밀도 및 탄젠트 델타($tan{\delta}$)에 미치는 영향을 비교 평가하였다. 촉진제의 첨가량이 증가할수록 $t_{s2}$, $t_{90}$ 가황시간은 빨라졌고 가교 밀도 및 300% 모듈러스는 증가하였다. 인장강도와 신장률 또한 증가하였으나 3 phr에서는 더 이상의 증가가 없었다. 그리고 상온에서의 $tan{\delta}$ 값은 $70^{\circ}C$에서보다 높은 값을 나타내었다. 촉진제의 함량변화는 천연고무-실란/실리카간 상호관계(${\alpha}_F$)에 큰 영향을 미치지 않는 것으로 관찰되었다. 가황속도에 미치는 메카니즘을 고찰하였다.

슬래그 원료를 사용해서 제조된 유리섬유의 점탄성 특성 (Visco-Elastic Properties of Glass Fiber Manufactured by Slag Material)

  • 이지선;김선욱;라용호;이영진;임태영;황종희;전대우;김진호
    • 한국전기전자재료학회논문지
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    • 제32권6호
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    • pp.477-482
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    • 2019
  • This study investigated the influence of the viscoelastic property of slag when producing glass fiber, MFS631 with 60% of manganese slag, 30% of steel slag, and 10% of silica stone. To fabricate the MFS631 glass bulk, slag materials were placed in an alumina crucible, melted at $1,550^{\circ}C$ for 2 h, and then annealed at $600^{\circ}C$ for 2 h. It was found that glass is non-crystalline through X-ray diffraction analysis. MFS631 fiber was produced at speed in the range of 100~300 rpm at $1,150^{\circ}C$. The loss modulus (G") and storage modulus (G') of the produced glass fiber were evaluated at high temperatures. G' and G" of MFS631 were greater than $893^{\circ}C$, and the modulus value was 136,860 pa. This is similar to the results of a general E-glass fiber graph. Therefore, it was concluded that its spinnability is similar to that of E-glass fiber; therefore, it can be commercialized.

반응압출 공정으로 개질된 PLA 나노복합체의 유변학적 및 열적 물성 (Rheological and Thermal Properties of PLA Nano-composite Modified by Reactive Extrusion)

  • 강경수;김봉식;신부영
    • 청정기술
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    • 제15권2호
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    • pp.102-108
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    • 2009
  • 본 연구에서는 폴리락틱산(PLA)의 용융강도를 향상시키기 위하여 몬모릴로나이트(MMT), 기능성 단량체인 글리시딜 메타크릴레이트(GMA)와 반응개시제를 함유한 PLA를 이축압출기로 개질한 후 열적 특성과 및 유변학적 특성을 조사하였으며, X선 회절장치(XRD) 및 투과전자현미경(TEM) 사진을 이용하여 MMT의 분산도를 측정하였다. 이 나노복합체의 $T_g$는 GMA 함량이 증가하면 감소하는 경향을 보였으나, MMT의 양에는 크게 영향을 받지 않았다. 또한 표면분석에 의해 MMT의 양이 증가할수록 박리형(exfoliation) 보다는 삽입형(intercalation)에 가까운 나노복합체가 형성된 것을 확인하였다. 복합점도 및 저장탄성률은 MMT의 첨가에 의해 크게 증가되었다.

단기 크리프 실험을 이용한 PET 재활용 폴리머콘크리트의 장기 크리프거동 예측 (The Prediction of tong-Term Creep Behavior of Recycled PET Polymer Concrete)

  • 조병완;태기호;김철환
    • 콘크리트학회논문집
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    • 제16권4호
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    • pp.521-528
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    • 2004
  • 일반적으로 폐 PET 폴리머콘크리트는 일반포틀랜드시멘트 콘크리트에 비해 뛰어난 역학적 성질과 내구성을 가지고 있지만 열에 민감하고 변형이 큰 단점을 가지고 있다. 본 연구에서는 단기크리프 실험을 이용하여 폐 PET 폴리머콘크리트의 장기크리프거동을 예측하고 재료적 변수와 실험적 변수에 대한 폐 PET 폴리머콘크리트의 장기크리프거동의 특성을 정의하였다. 단기크리프 실험을 이용하여 장기크리프거동을 예측한 방법에서는 $5\%$이내의 작은 오차를 보여 높은 정확도를 나타냈다. 크리프변형률과 비 크리프 모두 중탄산칼슘을 충전제로 사용한 경우가 플라이에쉬를 사용한 경우보다 더 작은 값을 나타내었다. 응력비의 증가에 따라 크리프변형률, 비 크리프 모두 증가하였지만 비례하여 증가하지 않았다. 이는 폐 PET 폴리머콘크리트의 크리프거동은 비선형 점탄성거동을 하는 것으로 나타났다. 충전재 함량이 $10\%$ 증가할수록 크리프변형률, 비 크리프 모두 약$10\%$ 감소하였다. 하지만 충전재를 사용하지 않은 경우 그 값이 충전재를 $10\%$ 사용한 경우보다 크리프변형률은 약 $40\%$, 비크리프는 약 $100\%$ 이상 큰 값을 나타내었다. 이는 폐 PET 폴리머콘크리트에서 충전재의 사용이 크리프거동에 매우 큰 영향을 미치는 것으로 나타났다.

RH-DMA를 적용한 PET 필름의 장기 점탄성 성능 예측 (Prediction of Long-term Viscoelastic Performance of PET Film Using RH-DMA)

  • 최순호;윤성호
    • Composites Research
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    • 제32권6호
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    • pp.382-387
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    • 2019
  • 상대습도와 온도가 PET 필름의 점탄성 특성에 미치는 영향을 조사하기 위해 RH-DMA를 이용하여 single frequency strain mode 시험, stress relaxation mode 시험, creep 시험을 수행하였다. 상대습도는 10%, 30%, 50%, 70%, 90%를 적용하고 온도는 single frequency strain mode 시험의 경우 30~95℃, stress relaxation mode 시험의 경우 30℃ 와 70℃, creep 시험의 경우 5~95℃를 고려하였다. 연구결과에 따르면 상대습도가 높아지면 저장탄성계수와 손실탄성계수는 낮아지며 손실탄성계수의 최대값은 상대습도의 변화에 큰 영향을 받지 않고 거의 일정해진다. 이완탄성계수는 초기에 급격히 감소하다가 일정한 값을 가지며 높은 온도에서는 상대습도의 변화에 민감해진다. 변형률 회복는 초기에 급격히 증가하며 온도가 높아지면 이완 탄성계수와 마찬가지로 상대습도에 민감하게 변한다. 크리프 컴플라이언스의 증가 정도는 온도가 높아지면 커지며 유리전이온도보다 온도가 높아지면 증가 정도는 더욱 커진다. 시간-온도 중첩법을 통해 구해지는 마스터 선도를 이용하면 상대습도와 온도 등의 운용 조건에서의 장기 성능을 예측할 수 있는 정보를 얻을 수 있다.

벼줄기의 점탄성(粘彈性) 특성(特性)에 관(關)한 연구(硏究) (Study on Viscoelastic Properties of Rice Plant)

  • 허윤근
    • 농업과학연구
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    • 제13권2호
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    • pp.255-264
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    • 1986
  • 수확시기(收穫時期)의 벼줄기에 대(對)한 역학적(力學的), 점탄성적(粘彈性的) 특성(特性)을 구명(究明)하기 위(爲)해 압축시(壓縮時) 최대압축하중(最大壓縮荷重), 이력현상(履歷現象), 가공경화현상(加工硬化現象) 및 점탄성(粘彈性) 거동(粘彈性)에 대(對)한 변형속도(變形速度), 초기하중(初期荷重)이 영향을 분석(分析)하며, 도해법(圖解法) 및 computer에 의(依)한 수치해법(數値解法)으로 하중이완(荷重弛緩)의 rheological model 을 제시(提示)코져 시험(試驗)한 결과(結果)는 다음과 같다. 1. 압축시험시(壓縮試驗時) 벼줄기의 최대압축하중(最大壓縮荷重)은 다수계(多收系) 품종(品種)보다 일반계(一般系)에서 큰 경향(傾向)이었다. 2. 동진벼의 부위별(部位別) 최대압축하중(最大壓縮荷重)은 4절간이 가장 컷고, 3절간, 1절간 하부(下部), 2절간, 1절간 상부(上部)의 순(順)으로 작았다. 3. 비례한도내(比例限度內)의 하중(荷重)으로 loading-unloading 할 때 일부의 잔유변형이 발생(發生)하여 탄소성(彈塑性) 변형(變形)을 일으켜 이력손실(履歷損失)을 가져왔다. 4. Loading-unloading cycle을 반부(反復)하면 소성변형(塑性變形)이 감소(減少)하여 가공경화현상(加工硬化現象)을 보였다. 5. 하중이완거동(荷重弛緩擧動)은 변형속도(變形速度)의 증가(增加)에 따라 이완속도(弛緩速度)가 빨라졌다. 6. Computer에 의(依)한 수치해법(數値解法)과 도해법(圖解法)으로 이완거동(弛緩擧動)을 분석(分析)한 결과(結果) 3개지수항(個指數項)으로 표시(表示)되고 일반화(一般化) Maxwell model로 나타내었다. 이 model의 rheology 방정식(方程式)은 다음과 같다. $$F(t)=C_1e^{{-t/{\tau}}_1}+C_2e^{{-t/{\tau}}_2}+C_3e^{{-t/{\tau}}_3}$$ 동진벼줄기의 함수율(含水率) 71.9%(w.b.), 초기하중(初期荷重) 45.5 N, 변형속도(變形速度) 38mm/min 일 때 하중이완(荷重弛緩) 방정식(方程式)은 다음과 같았다. $$F(t)=24.3e^{-t/1006}+7.6e^{-t/12.7}+13.6e^{-t/1.8}$$ 7. 초기변형(初期變形)이 클수록 하중이완(荷重弛緩)은 크게 일어났다.

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아세틸화 케나프 섬유와 폴리락트산으로 구성된 바이오복합재료의 물성 평가 (Performance Evaluation of Bio-Composites Composed of Acetylated Kenaf Fibers and Poly(lactic acid) (PLA))

  • 정택준;이병호;이현지;권혁진;장원범;김현중;엄영근
    • Elastomers and Composites
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    • 제46권3호
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    • pp.195-203
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    • 2011
  • 친환경 소재인 바이오복합재료(bio-composites)의 제조를 위하여 기질 고분자로는 poly(lactic acid) (PLA)를 그리고 충전제(filler)로는 케나프 섬유(kenaf fiber)를 사용하였다. 또한 섬유와 고분자 사이의 계면결합 향상을 위해 아세틸화 케나프 섬유(acetylated kenaf fiber)와 상용화제(compatibilizer)를 첨가해 주었다. 본 연구에서는 화학처리와 상용화제가 기계적-점탄성과 형태학적 특성에 미치는 영향을 평가하였고, 섬유가 소수성이 될수록 기질 고분자와 높은 계면결합을 가지며 물성과 형태학적 성질 또한 향상된다는 결과를 보여줬다. 그러나 점탄성과 유리전이온도에는 큰 영향을 미치지 않는다는 사실을 확인하였다.

Acetoacetoxy기 함유 아크릴수지와 Allophanate-Trimer에 의한 하이솔리드 도료의 도막물성 (Physical Properties of High-Solid Coatings with Acrylic Resins Containing Acetoacetoxy Group and Allophanate-Trimer)

  • 조혜진;심일우;박홍수;김승진;김성길
    • 폴리머
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    • 제30권3호
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    • pp.230-237
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    • 2006
  • 단량체로 methyl methacrylate, n-butyl acrylate, 2-hydroxyethyl acrylate와 도막물성 향상 및 가교밀도를 극대화시켜 줄 관능성 단량체인 acetoacetoxyethyl methacrylate (AAEM)를 반응시켜 4원공중합체인 고형분 80%의 아크릴수지 (HSA-98-20, HSA-98-0, HSA-98+20)를 합성하였다. AAEM 성분이 함유된 아크릴수지의 점성도는 $1420\sim5760cps$, 수평균분자량 $2080\sim2300g/mol$, 다분산도 $2.07\sim2.19$ 및 전환율 $88\sim93%$이었다. 고형분 80%인 아크릴수지와 이소시아네이트 경화제를 상온에서 경화시켜 하이솔리드 도료(HSA-98-20C, HSA-98-0C, HSA-98+20C)를 제조하고 도막시편을 제작하여 각종 물성 시험을 수행한 결과, 제조된 하이솔리드 도료내에 AAEM 도입 전후의 도막물성이 비교실험에서 AAEM 도입후에 내마모성과 내용제성이 증진됨으로써 자동차 상도용 도료에의 적용이 가능케 되었다. 또한 점탄성 측정에 의한 도막의 경화거동에서 HSA-98+20C > HSA-98-0C > HSA-98-20C의 순서로 경화가 빨리 진행됨으로써, 유리 전이 온도 값의 증가함에 따라 경화속도가 빨라짐을 알 수 있었다.

효모 추출물 농도에 따른 Leuconostoc mesenteroides SM에 의해 생산된 dextran의 물리화학적 특성 및 물성개량 (Physicochemical Properties of Dextran Produced by Leuconostoc mesenteroides SM according to Concentration of Yeast Extract and its Modulation of Rheological Properties)

  • 김지은;황기;이삼빈
    • 한국식품과학회지
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    • 제44권2호
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    • pp.216-223
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    • 2012
  • 당근주스에서 분리된 $Ln.$ $mesenteroides$ SM 균주와 효모 추출물 첨가 농도에 따라 생산된 덱스트란 함유 발효물의 물리, 화학적 성질을 평가하였으며, 식이섬유 HPMC 첨가에 따른 발효물의 물성을 조절하였다. Sucrose를 포함한 제한배지에 효모 추출물을 0.5% 이상 첨가 시 sucrose 전환율이 급격히 증가되었으며 3% 농도증가에 따라 전환율이 90%까지 증가하였으며 점조도 값은 $37.6\;Pa{\cdot}s^n$으로 가장 높은 값을 나타내었다. 발효물의 산생성은 발효온도 25, $30^{\circ}C$에서 24시간 이후 최고 산도 값 1.4% 이상을 나타냈으며, 낮은 발효온도에서는 1.0% 수준으로 낮은 값을 보였다. 기본 제한배지에 효모 추출물을 3% 수준으로 첨가하여 $30^{\circ}C$에서 24시간 동안 발효했을 때, 발효물의 점성과 탄성 값이 각각 약 40과 50 Pa로 가장 높게 나타났으며, 불용성 덱스트란과 전체 덱스트란의 생산량이 가장 높았다. 식이섬유 HPMC의 점도가 400, 4,000 cp인 경우에 덱스트란 함유 발효물은 높은 점탄성 값을 보였으며, 첨가 농도가 증가할수록 점탄성 값이 크게 증가되었다. 또한 HPMC가 강화된 덱스트란 함유 발효물의 견고성을 포함한 firmness는 HPMC 첨가 농도 증가 및 점도가 높을수록 급격하게 증가하면서 점탄성이 높은 겔을 형성하였다. 결론적으로 식물성 젖산균 $Ln.$ $mesenteroides$ SM 균주를 이용하여 효모 추출물을 고농도로 첨가하여 24시간 발효를 통해서 점조성이 높고, 산도가 적절한 겔 형태의 발효물을 생산할 수 있으며, 식이섬유인 HPMC의 혼합에 따라 덱스트란 함유 발효물의 견고성, firmness등의 조절이 가능하며 점탄성이 급격하게 증가된 겔을 형성할 수 있었다. 따라서 덱스트란 함유 젖산균 발효물은 수용성 식이섬유 HPMC의 강화에 따라 probiotic 및 prebiotic을 포함하면서 점조도 및 점탄성이 증진되어 식품의 물성개량제 등으로 활용할 수 있을 것으로 기대된다.

다당류 첨가에 따른 당근박 함유 Leuconostoc citreum S5 발효물의 물성변화 (Effects of Various Polysaccharides on the Physicochemical Properties of the Dextran Culture Containing Carrot Juice Residue Obtained from Submerged Culture Using Leuconostoc citreum S5)

  • 손민정;이삼빈
    • 한국식품영양과학회지
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    • 제38권3호
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    • pp.352-358
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    • 2009
  • Leuconostoc속의 균주와 당근 박을 이용하여 생산된 점 질성의 발효물의 물성을 조절하기 위해서 다양한 다당류의 첨가 및 열처리 전후에 물성변화를 점도계와 조직감 측정으로 평가하였다. 당근 박 첨가농도가 증가함에 따라서 점조도 값은 증가되었으며, 20% 수준으로 첨가하였을 때 점조도 지수는 대조군 18 $Pa{\cdot}s^n$에서 150 $Pa{\cdot}s^n$ 정도로 크게 증가 되었으며, 생균수는 $2.36{\times}10^9$ CFU/mL으로 나타났다. 점질성의 덱스트란 발효물에 다양한 다당류를 첨가한 경우, 대조군의 점조도 값보다 증가되었으며, glucomannan을 첨가했을 때 가장 높은 점조도 값을 나타내었다. 특히 gellan gum을 첨가하여 열처리한 경우에는 발효물의 견고성이 가장 크게 증가되고, 점조도 지수가 높았으며, 혼합발효물이 반고체 상태로 전환되면서 탄성 계수와 점성 계수가 가장 크게 증가 되었다. Carrageenan을 첨가하여 열처리한 경우에도 역시 높은 견고성 값, 점조도 지수 및 높은 탄성 계수를 나타내는 물성을 나타내었으며, xanthan gum과 glucomannan을 첨가한 시료는 비교적 낮은 점성과 탄성의 값을 나타내었다. 따라서 Leuconostoc속의 균주와 당근 박을 이용하여 생산된 점질성 덱스트란 발효물에 첨가되는 수용성 다당류의 종류 및 열처리에 따라서 발효물의 물성 조절이 가능하여 점증제로 활용이 가능할 것으로 기대된다.