• Bulletin of the Korean Chemical Society
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• 제19권11호
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• pp.1185-1188
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• 1998

Layered nanocomposite, SiO2/TiO2 sol pillared clay, has been prepared by the ion exchange reaction of Na' ion in montmorillonite with positively charged mixed SiO2/TiO2 sol. The nanosized sol particles were synthesized by mixing SiO2 sol solution with TiO2 one, which is obtained by acidic hydrolysis of TEOS and TiCl4, respectively. From powder XRD, the basal spacing (d001) of the sample calcined at 400 ℃ was found to be ca. 60 Å, due to the multistacking of nanosized SiO2 and TiO2 sol particles, which was confirmed by the pore size analysis from 129Xe NMR and micropore analysis calculated from nitrogen adsorption. The BET specific surface area shows the value of 684 m2g-1 (Langmuir 1115 m2g-1), which is the highest among various pillared clays ever reported previously, and the total porosity is found to be 0.51 mlg-1, and the pores are mainly composed of micropore with a size of ca. 11.8 Å. This result agrees with the adsorption capacity obtained from water adsorption. According to diffuse reflectance ultraviolet-visible spectroscopy, it is found that the TiO2 particles stabilized in the interlayer space of montmorillonite are quantum-sized of ca. 20 Å.

• Macromolecular Research
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• 제17권11호
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• pp.842-849
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• 2009

Polycarbonate (PC)/sulfonated polystyrene (SPS) ionomer/organoclay nanocomposites were prepared by a solution intercalation process using the SPS ionomer as a compatibilizer. The effect of an organoclay on the melt crystallization behavior of the ionomer compatibilized PC were examined by differential scanning calorimetry (DSC). The melt crystallization behavior of PC was dependent on the extent of organoclay dispersion. The effect of the ionomer loading and cation size on intercalation/exfoliation efficiency of the organoclay in PC/SPS ionomer matrix was also studied using wide angle X-ray diffraction (WAXD) and transmission electron microscopy (TEM). Dispersion of the organically modified clay in the polymer matrix improved with increasing ionomer compatibilizer loadings and cation size. The SPS ionomer compatibilized PC/organoclay nanocomposite showed enhanced melt crystallization compared to the SPS ionomer/PC blend. Well dispersed organoclay nanocomposites showed better crystallization than the poorly dispersed clay nanocomposites. These nanocomposites also showed better thermal stability than the SPS ionomer/PC blend.

• Corrosion Science and Technology
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• 제22권2호
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• pp.99-107
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• 2023

Layered silicate clay montmorillonite (MMT) has been used in nanocomposite coating to improve corrosion protection by reinforcing the barrier property. The better dispersion of MMT in the coating produces a higher barrier effect. Pretreatment with MMT could favor the delamination of clay platelets, facilitating MMT dispersion in the coating. In the present work, a montmorillonite/silica (MMT/Si) composite was prepared by the in situ sol-gel method. x-ray diffraction measurements and field-emission scanning electron microscopy observations showed silica crystal formation and increased basal spacing between the MMT platelets. Composite MMT/Si particles were introduced in an epoxy resin to reinforce the corrosion protection of the coating applied on the AA2024 surface. Electrochemical impedance spectroscopy (EIS) was performed to characterize the protective property of the coating. The results demonstrated the high barrier effect of the coating containing 5 wt% of MMT/Si. Adhesion evaluation after a salt spray test exhibited a high adherence to the epoxy coating containing MMT/Si.

• 폴리머
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• 제29권1호
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• pp.87-90
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• 2005

본 연구에서는 폴리스티렌/점토 나노복합재료를 스티렌 단량체를 이용한 in-situ 중합법으로 제조하면서, 여러가지 유기화제로 처리한 점토들의 박리거동을 실시간 XRD 분석을 통해 확인하였다. 실시간 XRD 실험은 포항 가속기 연구소의 4CI 빔라인에서 수행되었다. 사용된 점토의 양이온 교환능과 유기화제의 구조에 의해서 서로 다른 박리거동을 보여주었다. 양이온교환능이 높은 10A-MMT와 15A-MMT의 경우, 스티렌 단량체의 중합과정중 점토의 특성피크 위치는 변화가 없었다. 하지만, 양이온교환능이 상대적으로 낮고 벤질그룹 혹은 비닐그룹을 포함하고 있는 점토들(25A-MMT와 VDAC-MMT)의 경우, 중합초기 점토의 특성피크가 중합시간이 증가함에 따라 점진적으로 저각도쪽으로 움직이며 점토층간 박리현상이 진행되는 것을 확인하였다.

• 산업진흥연구
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• 제9권1호
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• pp.31-38
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• 2024

본 연구에서는 층상 실리케이트계 나노복합소재 감습막제조를 통하여 그 특성을 평가하였다. 나노복합소재 제조를 위하여 나노물질로 4급 암모늄염으로 유기화 처리된 층상 실리케이트 물질인 Cloisite^®, Bentone^®으로 선정하였다. 유기화 처리된 montmorillonite/hectorite 점토 첨가 습도센서는 RH(%)증가에 따라 임피던스는 감소하였다. Cloisite^® 습도센서의 경우 Bentone^® 38 습도센서에 비해 임피던스 직진성 및 히스테리시스는 다소 우수하였다. 임피던스는 Bentone^® 38을 첨가한 센서가 Cloisite^® 첨가형 센서와 비교해 가장 낮게 나타났다. Cloisite^® 첨가형 센서를 각각 비교하면 유기화 처리된 물질의 친수성 영향에 따라 감습 특성이 다르게 나타나는 것을 확인하였다. 응답 속도는 친수성 특징에 따라 Cloisite^® 93A가 느려지는 경향을 나타냈으며, 이 결과 역시 친수성 유기물에 의한 수분 증발 속도 차이에 의한 것으로 사료된다. 이상의 결과를 바탕으로 유기화된 층상 실리케이트계 물질을 이용한 감습막은 기존의 고분자계 감습막과 비교해 감습특성은 다소 낮게 나타났으나 공중합, 가교구조화, 등 복잡한 공정 없이 안정성이 우수하고 간단한 공정으로 감습막 제조가 가능하여 경제성이 우수한 습도센서 응용이 가능할 것으로 사료된다.

• Korea-Australia Rheology Journal
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• 제13권2호
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• pp.61-65
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• 2001

Thermoplastic nanocomposites based on the copolymers of polypropylene (PP)-polystyrene (PS) and organically modified montmorillonite (org-MMT) were produced by using power ultrasonic wave in an intensive mixer. Owing to the unique action of the ultrasonic wave, free radicals of styrene monomers and macroradicals of PP were generated, by which copolymers of PP and PS were formed. Another important aspect of using ultrasonic wave during the mixing process was to enhance nano-scale dispersion of org-MMT by destructing the agglomerates of org-MMT in the polymer matrix. Optimum conditions for the in-situ copolymerization and melt intercalation were studied with various concentrations of styrene monomer, sonication time and different kinds of clay. It was found that a novel attempt carried out in this study yielded further improvement in the mechanical performance of the nanocomposites compared to those produced by the conventional melt mixing process.

• 한국산업융합학회 논문집
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• 제13권2호
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• pp.93-98
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• 2010

Polypropylene / montmorillonite / wood flour nanocomposites are melt-mixed by using a twin screw extruder. The montmorillonite is intercalated by the wood flour and the basal spacing of montmorillonite is increased with increasing the content of wood flour. The exfoliation constantly occurs by adding more than 10 wt.% of maleic anhydride-grafted polypropylene as the compatibilizer, which is used for improving the interfacial adhesion between matrix and filler. Also, the maleic anhydride-grafted polypropylene enhances the mechanical properties of the nanocomposites.

• 한국응용과학기술학회지
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• 제31권2호
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• pp.231-237
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• 2014

최근 자원과 에너지를 절약하고 효과적으로 사용하여 환경 훼손을 줄이고 청정에너지를 이용할 수 있는 기술의 연구가 활발하게 진행되고 있다. 이와 관련 하여, 친환경적이고 경제적이며 독성이 거의 없는 초임계 유체가 물질의 합성과 프로세스에 많이 응용되고 있다. 이산화탄소는 낮은 임계온도와 압력, 가격 경쟁력 그리고 무독성 등의 장점을 가짐으로써 초임계 공정에 많이 사용되고 있는 용매중에 하나이다. 그러나 분자량이 높은 고분자들에게는 낮은 용해력이 단점으로 있어서 사용에 제한적이다. 따라서, 분자량이 높은 고분자를 용해하기 위해선 하이드로카본 계열의 용매를 사용하여야 한다. 본 연구에서는, 초임계 유체를 이용하여 Poly (methyl methacrylate)/클레이 나노 복합체 제조에 관한 연구를 진행 하였다. 또한, 초임계 유체 내에서 분산성을 극대화 할 수 있도록 $Na^+$-MMT 클레이 표면을 플로린 계열의 surfactant로 개질 시키어 복합체 제조에 응용 하였다. 개질된 클레이를 이용하여 제조 된 복합체는 neat Poly (methyl methacrylate)보다 향상된 기계적, 열적 특성을 보였으며, 제조 된 복합체는 X-ray 회절 방법, 열적 안정성 그리고 TEM 으로 나노 클레이의 분산성을 분석 하였다.

• 폴리머
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• 제34권4호
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• pp.294-299
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• 2010

아미노실란 처리된 점토를 제조하여, 이를 분자량이 서로 다른 폴리프로필렌(140 kg/mol과 410 kg/mol) 과 상용화제인 무수말레인산 그래프트 폴리프로필렌(50 kg/mol)과 함께 $170^{\circ}C$ 및 $190^{\circ}C$에서 용융혼합법으로 각각의 폴리프로필렌/점토 나노복합체를 제조하였다. 무수말레인산 그래프트 폴리프로필렌과 용융혼합과정에서 낮은 분자량의 폴리프로필렌은 점토 층 사이로 쉽게 침투하여 층간 거리를 58 $\AA$ 이상으로 증가시키지만, 첨가된 점토는 60~80 nm 두께의 응집체로 나노복합체 내에 분산상을 이룬다. 이와 달리 높은 분자량의 폴리프로필렌 기반 나노복합체에서는 점토는 27 $\AA$로 낮은 박리 정도를 보이며, 전반적으로 고른 점토 분산상을 형성한다. 분자 량 및 용융혼합공정의 차이에 따른 폴리프로필렌/점토 나노복합체의 미세 모폴로지 차이로 기계적 물성 및 결정 화거동이 관찰되었으며, 분자량 410(kg/mol)인 폴리프로필렌은 개질된 점토를 1~3 wt% 첨가함으로써 순수 폴 리프로필렌의 연성특성을 유지하면서 향상된 인장강도와 탄성률을 보였다.

• 폴리머
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• 제24권4호
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• pp.571-577
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• 2000

본 연구에서는 새로운 형태의 에폭시 -광물 라노복합재료를 합성하기 위한 충전재를 층상 화합물인 나트륨-montmorillonite (Na-MMT)와 octadecyltrimethylammonium bromide와의 이온교환 반응으로부터 얻었다. 이렇게 합성된 octadecyltrimethylammonium-MMT에 3-aminopropyl triethoxysilane (APS)를 반응시켜 층상물질의 내부에 aminopropyl기가 삽입된 $C_{18}$ H$_{37}$ N($CH_3$)$_3$-APS-MMT를 합성하였다. 개질된 MMT의 층간저리와 구조를 X-선 회절 (XRD), IR 그리고 고상 $^{29}$ Si CP/MAS NMR을 이용하여 확인하였다. 이어서 $C_{18}$ H$_{37}$ N($CH_3$)$_3$-APS-MMT 존재하에 diglycidyl ether of bisphenol A (DGEBA)를 중합시켜 광물-고분자 나노복합재료를 합성하였다. 그리고 얻어진 나노복합재료의 구조를 XRD, 투과전자현미경 (TEM) 그리고 주사전자현미경 (SEM)으로 확인하였다. 확인 결과 합성된 유기몬모릴로나이트는 에폭시 고분자 내에서 실리케이트 층이 완전히 박리되어 있으며 단일층으로 고분자 매트릭스 내에 잘 분산되어 있음을 알았다.