• 제목/요약/키워드: polymer material

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Synthesis and Photovoltaic Properties of Alternating Conjugated Polymers Derived from Thiophene-Benzothiadiazole Block and Fluorene/Indenofluorene Units

  • Li, Jianfeng;Tong, Junfeng;Zhang, Peng;Yang, Chunyan;Chen, Dejia;Zhu, Yuancheng;Xia, Yangjun;Fan, Duowang
    • Bulletin of the Korean Chemical Society
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    • 제35권2호
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    • pp.505-512
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    • 2014
  • A new donor-accepter-donor-accepter-donor (D-A-D-A-D) type 2,1,3-benzothiadiazole-thiophene-based acceptor unit 2,5-di(4-(5-bromo-4-octylthiophen-2-yl)-2,1,3-benzothiadiazol-7-yl)thiophene ($DTBTTBr_2$) was synthesized. Copolymerized with fluorene and indeno[1,2-b]fluorene electron-rich moieties, two alternating narrow band gap (NBG) copolymers PF-DTBTT and PIF-DTBTT were prepared. And two copolymers exhibit broad and strong absorption in the range of 300-700 nm with optical band gap of about 1.75 eV. The highest occupied molecular orbital (HOMO) energy levels vary between -5.43 and -5.52 eV and the lowest unoccupied molecular orbital (LUMO) energy levels range from -3.64 to -3.77 eV. Potential applications of the copolymers as electron donor material and $PC_{71}BM$ ([6,6]-phenyl-$C_{71}$ butyric acid methyl ester) as electron acceptors were investigated for photovoltaic solar cells (PSCs). Photovoltaic performances based on the blend of PF-DTBTT/$PC_{71}BM$ (w:w; 1:2) and PIF-DTBTT/$PC_{71}BM$ (w:w; 1:2) with devices configuration as ITO/PEDOT: PSS/blend/Ca/Al, show an incident photon-to-current conversion efficiency (IPCE) of 2.34% and 2.56% with the open circuit voltage ($V_{oc}$) of 0.87 V and 0.90 V, short circuit current density ($J_{sc}$) of $6.02mA/cm^2$ and $6.12mA/cm^2$ under an AM1.5 simulator ($100mA/cm^2$). The photocurrent responses exhibit the onset wavelength extending up to 720 nm. These results indicate that the resulted narrow band gap copolymers are viable electron donor materials for polymer solar cells.

두유박 수용성 식이섬유의 고온 추출물 제조와 이화학적 특성구명 (Preparation and Physicochemical Properties of Soluble Dietary Fiber Extracts from Soymilk Residue at High Temperature)

  • 박천호;김현정;문태화
    • 한국식품과학회지
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    • 제29권4호
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    • pp.648-656
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    • 1997
  • 두유박을 수용성 식이섬유의 원료로 활용하기 위하여 $140^{\circ}C,\;150^{\circ}C$$160^{\circ}C$에서 각각 열처리를 통해 두유박 식이섬유의 대부분을 차지하는 불용성 식이섬유를 수용성 식이섬유로 변환시킨 후 이를 추출하여 각추출물의 이화학적 특성을 분석하였다. 각 온도별로 pH와 열처리 시간을 달리하여 추출하였을 때 최대 가용화 조건에서 수용성 식이섬유 함량은 $30.3{\sim}32.2%$이었다. 두유박 식이섬유 고온 추출물의 당 조성을 HPLC로 분석한 결과 glucose > galactose > arabinose + fucose > mannose의 순으로 많이 함유되어 있었다. 추출물을 high performance size exclusion chromatography로써 평균 분자량에 따라 3가지 획분으로 나누어 분석하였는데, 추출 온도가 증가함에 따라 고분자량 획분이 줄어들고 중간분자량 획분이 증가하는 경향을 보였다. 추출물을 함유한 용액의 점도는 추출 온도의 상승에 따라 감소하였으나, pH에 따른 변화 경향은 뚜렷하지 않았다. 추출물의 용해도는 온도가 상승함에 따라 급격하게 증가하였으며 추출 온도가 높을수록 증가하는 경향을 나타내었다. Ca-binding capacity는 $140^{\circ}C$ 추출물이 다른 시료에 비해 월등히 높았다.

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폴리머 기판 위에 전사된 실리콘 박막의 기계적 유연성 연구 (Flexibility Study of Silicon Thin Film Transferred on Flexible Substrate)

  • 이미경;이은경;양민;천민우;이혁;임재성;좌성훈
    • 마이크로전자및패키징학회지
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    • 제20권3호
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    • pp.23-29
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    • 2013
  • 현재까지 유연한 전자소자 개발은 주로 인쇄전자 기술을 이용한 유기재료 기반 위주로 연구 및 개발이 진행되어 오고 있다. 그러나 유기 기반의 소자는 성능 및 신뢰성에 많은 제약이 있다. 따라서 본 논문에서는 무기재료 기반의 실리콘 고성능 유연 전자소자를 개발하기 위한 방법으로 나노 및 마이크로 두께의 단결정 실리콘 박막을 transfer printing 기술을 이용하여 유연기판에 전사하여 제작하였다. 제작된 유연소자는 굽힘 시험과 인장 시험을 통하여 유연 신뢰성을 평가하였다. PI 기판에 부착된 두께 200 nm의 박막은 굽힘 시험 결과, 곡률 반경 4.8 mm 까지 굽힐 수 있었으며, 따라서 굽힘 유연성이 매우 우수함을 알 수 있었다. 인장 시험 결과 인장 변형률 1.8%에서 박막이 파괴되었으며, 기존 실리콘 박막에 비하여 연신율이 최대 1% 증가됨을 알 수 있었다. FPCB 기판에 부착된 마이크로 두께의 실리콘 박막의 경우 칩이 얇아질수록 굽힘 유연성이 향상됨을 알 수 있었으며, $20{\mu}m$ 두께의 박막의 경우 곡률 반경 2.5 mm 까지 굽힐 수 있음을 알 수 있었다. 이러한 유연성의 증가는 실리콘 박막과 유연 기판 사이의 접착제의 완충작용 때문이다. 따라서 유연 전자소자의 유연성을 증가시키기 위해서는 박막 제작 시 공정 중의 결함을 최소화하고, 적절한 접착제를 사용한다면 유연성을 크게 증가시킬 수 있음을 알 수 있었다.

인발성형된 이형 GFRP 보강근과 GFRP 보강 콘크리트 부재의 크리프 거동 (Creep Behavior of Pultruded Ribbed GFRP Rebar and GFRP Reinforced Concrete Member)

  • 유영준;박영환;김형열;최진원;김장호
    • 콘크리트학회논문집
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    • 제25권2호
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    • pp.187-194
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    • 2013
  • 섬유복합체(FRP)는 비부식성 재료라는 특징으로 인해 이상적인 철근 대체재로 주목 받고 있다. 그러나 현재 FRP 보강근은 철근과 달리 일반적으로 수용되는 고정된 형태가 존재하지 않고 다양한 재료와 성분비, 형태 등으로 제작되기 때문에 이에 대한 성능평가 데이터에 근거한 FRP 보강 콘크리트 부재의 거동특성 구명은 상당부분 제한될 수 있다. 더군다나 FRP 보강 콘크리트 부재의 휨거동에 대한 평가는 주로 단기 거동 측면에 집중되어 이루어져 왔다. 이 연구는 GFRP 보강근 및 이를 사용하여 보강된 콘크리트 부재의 장기거동을 평가하기 위한 것으로, 먼저 철근 대체용으로 개발된 GFRP 보강근에 대한 성능평가 결과를 제시하였고, 이의 크리프 거동 특성에 대한 3년간의 계측 결과를 제시하였다. 실험 결과 인장강도의 약 55% 이하의 하중이 지속적으로 재하되는 경우에는 100년 이상의 내구연한을 확보할 수 있는 것으로 나타났다. 또한 GFRP 보강 콘크리트 보의 장기거동을 약 1년간 관찰하였으며 이로부터 FRP 보강 부재의 장기처짐 계산식에 사용되는 수정계수 값 0.73을 도출하였다. 따라서 이 연구로부터 도출된 GFRP 보강근 및 이로 보강된 콘크리트 보의 단기 및 장기 거동 특성값은 FRP 보강 콘크리트 부재의 설계에 유용하게 활용될 수 있을 것으로 사료된다.

튜브형 매트리스를 활용한 방조제 필터공 축조사례연구 (Case History of Sea Dyke Filter Construction Using Geotextile Tube Mattress)

  • 오영인;유전용;김현태
    • 한국지반신소재학회논문집
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    • 제6권1호
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    • pp.9-16
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    • 2007
  • 토목공사의 시공기술과 밀접한 관계를 가지는 토목용 섬유제품인 지오텍스타일은 모래, 흙, 자갈 등의 환경에 노출되는 고분자 재료이다. 이것은 수분차단을 제외한 분리, 보강, 여과, 배수 등의 기능을 가지며 현재 제방공사, 해안 하천의 호안공사, 간척공사 또는 도로, 철도 노상 안정 등의 분야에 광범위하게 이용되고 있다. 방조제의 최종 끝막이 단면은 대규모 사석과 돌망태 등을 이용하여 일차적으로 바다를 막아 해수를 차단하기 때문에 해수의 유입을 차단하여 유속이 저감되기는 하나, 구성 재료가 불규칙하고 간극이 크기 때문에 일반적인 지반내의 침투흐름보다 상당히 빠른 침투가 발생된다. 따라서 끝막이 후속공정인 필터시공 시, 매트 부상현상이 발생되어 필터매트의 원활한 시공에 많은 어려움이 있으며, 토목섬유 필터매트 손상 시 성토재료유실이 발생될 수 있어 단순하게 필터매트의 부상방지 공법 제시의 차원이 아닌 향후 방조제의 국부적변형 및 안정성을 확보하는 보강개념으로 접근이 요구된다. 방조제 필터공의 원활한 수행을 위하여 다양한 실험연구 및 현장시험결과, 양방향 조위조건에서의 필터공은 "이중필터매트+모래 트랜지션" 설치방안이 가장 효과적인 것으로 연구되었으며, 필터매트의 부상문제와 조위영향구간의 필터층 보강효과를 동시에 만족시킬 수 있는 방법으로 지오텍스타일 튜브 매트리스공법(이하 튜브매트리스공법)이 제안되었다. 본 연구에서는 상기 기술한 튜브매트리스 공법에 대한 현장적용성 및 시공성 분석을 위하여 현장시험 시공을 수행하였으며, 시험시공결과 및 현장적용 사례에 대하여 기술한다.

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PDMS-Zeolite 복합막을 이용한 부탄올 투과증발 (Pervaporation of Butanol from their Aqueous Solution using a PDMS-Zeolite Composite Membrane)

  • 공창인;조문희;이용택
    • Korean Chemical Engineering Research
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    • 제49권6호
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    • pp.816-822
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    • 2011
  • 투과증발법은 투과 측의 진공 유지에 필요한 전력만을 소비하기 때문에 에너지 저감 기술이며, 공비증류와 같이 제 3의 보조 화학 물질을 사용하지 않기 때문에 환경 친화 기술로 알려져 있다. 본 연구에서는 수열 합성을 통해 Silicalite-1을 합성하고 이를 PDMS 고분자에 적절한 양을 첨가하여 PDMS-zeolite 복합막을 제조하였다. 제조한 분리막을 이용하여 n-부탄올 수용액으로부터 n-부탄올을 분리하였다. 공급 수용액의 농도 변화 및 첨가한 제올라이트의 양 변화에 따른 투과증발 특성을 관찰하였다. 부탄올 농도가 매우 낮은 0.001 몰분율이 포함된 1,000 $cm^3$ 수용액을 용기로 공급하였다. 투과측의 압력을 약 0.2~0.3 torr로 유지하였다. n-부탄올의 투과플럭스는 공급된 n-부탄올의 농도가 0.015 몰분율인 실험조건에서 복합막 내의 Silicalite-1의 첨가량이 0 wt%에서 10 wt%로 증가함에 따라 14.5에서 186.3 g/$m^2$/hr로 크게 증가하였다. 이는 제올라이트 입자가 지닌 미세공 구조와 강력한 소수성으로 인하여 분리막의 분자 선택성이 4.8에서 11.8로 상당히 개선되었음을 의미한다. 이러한 결과로 투과된 투과물 내의 n-부탄올의 농도가 0.07 몰분율에서 0.15 몰분율로 상당히 증가함을 알 수 있었다. 이렇게 합성된 복합막을 n-부탄올 농도가 0.015 몰분율 이하의 상당히 낮은 발효액으로부터 분리 회수하는데 유용하게 활용될 수 있을 것으로 사료된다.

실리콘폴리머의 혼합사용이 폴리비닐실록산 치과용 인상재의 물성에 미치는 영향 (Effects of Silicone Polymer Blends on Physical Properties of Dental Polyvinylsiloxane Impression Materials)

  • 임창하;김민강;김영철;박남국;송호준;박영준
    • Elastomers and Composites
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    • 제44권1호
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    • pp.76-83
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    • 2009
  • 본 연구는 비닐작용기의 위치가 다른 실리콘 프리폴리머와 수소작용기의 위치가 다른 가교제, 그리고 이들의 혼합사용이 제조된 치과용 폴리비닐실록산 고무인상재의 물성에 미치는 영향을 연구하였다. 한 종류의 중점도 프리폴리머를 사용한 실험군은 인장강도, 파단신율, 압축시 변형률이 다른 특성의 프리폴리머들을 혼합사용한 경우보다 낮은 값을 보였다. 측부와 말단에 수소작용기가 있는 CR210 가교제를 사용한 실험군은 측부에만 수소작용기가 있는 CR101 가교제를 사용한 실험군에 비해 압축시 변형률과 파단신율이 더 높았다. 측쇄에도 비닐기를 갖는 높은 비닐함량의 프리폴리머를 사용한 경우는 더 높은 인장강도를 보였지만, 경화 속도가 늦어서 임상 사용에 적합한 작업성을 갖는 치과용 인상재를 만들기 위해서는 이 성분이 경화시간에 미치는 영향과 이를 조절할 수 있는 방안에 대한 지속적인 연구가 필요하다고 생각한다.

폴리에스터계 동적가교물의 고무함량 및 고무종류에 따른 물성 (Polyether Ester by Rubber Content and Rubber According to the Type of Dynamic Vulcanized Properties (TPEE))

  • 윤주호;윤정환;하성문;김일;심상은
    • Elastomers and Composites
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    • 제48권1호
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    • pp.67-75
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    • 2013
  • E-TPE(Engineering Thermoplastic Polyether Ester)는 Ester 관능기를 갖는 Elastomer 소재로서 리사이클이 가능하며 빠른 가공성을 지닌다. 또한 경량성이 뛰어나 자동차의 경우 연비향상에 도움을 주는 친환경 소재로 부각되고 있다. 고무와 엔지니어링 플라스틱의 특성을 모두 가지고 있는 E-TPE는 사용 가능한 온도영역이 넓고, 내열성 및 내유성이 우수하여 자동차 부품소재분나 전기전자분야의 신소재로 주목받고 있으나 국내에서는 원천기술이 부족하여 전량 수입에 의존하고 있는 실정이므로 연구개발이 시급하다. 본 연구에서는 하드 세그먼트로 폴리에스터계(TPEE)를 base로 하여 소프트 세그먼트로 Ethylen-prophylene-Copolymer와 CSM(Choloro sulphonated polyethylene Rubber), VAMAC(Ethylene Acrylic Rubber), NBR(Acrylonitrin Butadiene Rubber)의 탄성체를 1,3-Phenylene-bisoxazoline 가교제로 동적가교 시켜 함량과 첨가된 고무에 따른 물성을 관찰하였다. 그 결과 NBR 첨가된 동적가교물의 물성이 다른 고무에 비해 내열성 및 내유성 향상에 되었음을 확인하였다.

식용색소에 의한 CEROMER 수복물의 색안정성 (COLOR STABILITY OF CEROMERS IN THREE FOOD COLORANTS)

  • 정유진;임주환;조인호;임헌송
    • 대한치과보철학회지
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    • 제41권2호
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    • pp.136-147
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    • 2003
  • Statement of problem : Ceramic and composite resin have been used to fulfill the demand for esthetic prosthesis. However, ceramic is easy to break and wears off the opposite natural teeth. Conventional composite resin also has low abrasive resistance and color stability. Ceramic Optimized Polymer (ceromer) was developed in mid-1990s to overcome the shortfalls of ceramic and composite resin. Ceromer has similar abrasiveness with the natural tooth and has relatively high strength. Color stability affects esthetics and long-term prognosis of the prosthesis. Purpose The purpose of this study was to compare color stability of ceromers(2 types : $Artglass^{(R)}$. $Targis^{(R)}$) with ceramics ($Vintage^{(R)}$-polishing, $Vintage^{(R)}$-glazing). Material and Method : The color difference(${\Delta}E^*$) was measured by spectrophotometer with different immersion time. Twenty disks, 3mm in thickness and 10mm in diameter, were fabricated for each specimen in shade A2(Vita Lumin shade guide), Specimens (5 samples in each group) were immersed in the food colorants (Red no.3. Yellow no.4, Blue no.1, Distilled water) for 24 hours, 48 hours and 72 hours respectively. $L^*,\;a^*$ and $b^*$ value were measured with spectrophotometer (CM 503i : Minolta Co., Japan) and mean ${\Delta}E^*$ value was calculated for statistical analysis Results : The results of this study were obtained as follows. 1. The ${\Delta}E^*$ values of all test samples increased with the time of immersion. 2. The ${\Delta}E^*$ values of all materials increased in order of Distilled Water, Yellow no.4, Blue no.1 and fed no.3. There was significant difference between Red no.3 and the other food colorants(p<0.05). 3. The ${\Delta}E^*$ values increased in order of $Vintage^{(R)}$-glazing, $Vintage^{(R)}$-polishing. $Artglass^{(R)}$ and $Targis^{(R)}$. There was significant difference between $Vintage^{(R)}$-glazing and the other materials (p<0.05). Conclusion : By means of the above results, immersion time was found to be a critical factor for color stability of ceromer. For the long-term color stability of prosthesis it is recommended patients having ceromer prosthesis ($Artglass^{(R)},\;Targis^{(R)}$) to reduce the habitual intake of Red no.3 colorants con taming foods.

N-Triethoxy silyl propyl quinine urethane을 도입한 유-무기 복합 코팅제의 내후성 (Weatherability of Organic-Inorganic Hybrid Coating Agents with N-Triethoxy silyl propyl quinine urethane)

  • 이만성;조남주
    • 접착 및 계면
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    • 제2권2호
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    • pp.20-27
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    • 2001
  • 투명 플라스틱 중에서 가장 많이 이용되고 있는 재료의 하나로 폴리카보네이트 수지가 알려져 있다. 이 수지는 투명 플라스틱 중에서도 굴절률이 1.584로 유리의 굴절률에 상응하는 수치를 가지고 있어 렌즈, 창소재 등 광학적 용도에 있어서 유리의 대체품으로서 호응이 크다. 그러나 장점에 반하여 표면 경도가 낮기 때문에 마찰에 의해 긁히기 쉽고 용제 등에 대한 내성도 나쁜 편이다. 특히 옥외 창 재료로 사용할 경우에는 자외선의 흡수에 따른 표면의 황변이 심각한 문제가 되어 사용상에 한계를 가지고 있다. 본 연구에서는 실리콘 하드 코팅제의 우수한 내마모성 및 광학 특성을 가지며 또한, 무기 실록산 네트워크에 자외선 흡수 능력을 가진 유기 실란을 도입시켜 폴리카보네이트 수지의 취약한 표면을 효율적으로 보호하면서 내후성 또한 뛰어난 표면 보호 코팅제를 제공하기 위하여 quinine과 3-isocyanato propyl triethoxy silane(3-IPTES) 으로부터 N-triethoxy silyl propyl quinine urethane (TESPQU)을 합성하였다. 이 물질을 methyl triethoxy silane(MTES) 과 공가수분해 후 축합시켜 실록산 네트워크 속으로 도입시켰다. 또한 benzophenone 계통의 자외선 흡수제를 유가실란 축합물에 단순 배합한 경우와 비교하였다. 주사슬에 UV에 안정한 형태의 유가 실란, TESPQU를 도입한 경우 좋은 내후성을 나타냄을 확인할 수 있었다.

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