• 폴리머
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• 제31권5호
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• pp.404-409
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• 2007

본 연구에서는 무기계 나노 분말을 충전하여 난연성이 우수한 폴리우레탄 나노복합재료를 우레탄 반응에 의해 제조하였다. 또한 나노복합재료의 난연특성을 콘 칼로리미터 분석과 한계산소지수 시험으로 확인하였다. MMT-PU와 $Bi_2O_3-PU$ 나노복합재료의 최대 열 방출속도는 모두 폴리우레탄 매트릭스보다 50% 감소하였으며, $MMT/Bi_2O_3-PU$ 복합재료의 난연 특성이 가장 우수하였다. 또한 한계산소지수도 충전제의 함량에 따라 감소하는 경향을 보였으며, 모두 20 이상이었다. 복합재료의 최대 열 방출속도는 폴리우레탄 매트릭스보다 모두 지연되었으며 최대 열 방출속도는 $Bi_2O_3-PU$, MMT-PU, $MMT/Bi_2O_3-PU$ 순으로 각각 764, 707, $635kW/m^2$ 이었으며, $MMT/Bi_2O_3-PU$ 복합재료의 난연성이 가장 우수하였다. 한편 폴리우레탄 나노복합재료의 연소시 충전제가 충전됨에 따라 $CO_2$ 생성량은 감소하였고 CO 생성량은 증가하였으며 이로부터 본 연구에서 제조한 복합재료의 난연성이 향상된 것을 확인하였다.

• Korean Chemical Engineering Research
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• 제48권5호
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• pp.561-567
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• 2010

Isophrone diisocyanate, poly(tetramethylene glycol)과 dimethylol propionic acid로부터 제조된, polyurethane 부분중합체의 미반응 NCO기를 aminopropyl triethoxysilane으로 capping시켜 silylated waterborne polyurethane을 합성하였다. 연이어 이것을 colloidal silica와 혼합하여 silylated waterborne polyurethane/silica nanocomposite를 제조하였다. 동적빛 산란법에 의해 측정된 nanocomposite 입자의 평균 크기는 silica 함유량과 무관하게 거의 일정한 수치를 나타내었다. 그러나 제조된 nanocomposite의 열적안정성은 순수한 waterborne polyurethane보다 우수하였다.

• 폴리머
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• 제31권5호
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• pp.379-384
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• 2007

본 연구는 열안정성을 향상시킨 무기나노 분말충전 나노복합재료를 우레탄 중합방법으로 제조하였다. 나노복합재료의 구조와 표면 특성은 XRD와 FT-IR을 통하여 알아보았고, 열안정성은 TGA와 DSC를 통하여 알아보았으며, SEM을 이용하여 복합재료의 모폴로지를 관찰하였다. 복합재료의 기계적 물성은 UTM을 사용하여 측정하였다. 실험 결과, MMT를 충전한 나노복합재료의 층간거리가 $7.5{\AA}$ 증가하였고, Silica 내 Si-O기에 의해 $1038cm^{-1}$에서 새로운 피크가 나타났다. 또한 열안정성과 기계적 물성도 폴리우레탄 매트릭스보다 향상된 것을 확인할 수 있었다.

• Korean Chemical Engineering Research
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• 제48권4호
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• pp.428-433
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• 2010

Isophorone diisocyanate(IPDI), poly(tetramethylene glycol)(PTMG), dimethylol propionic acid(DMPA), triethylamine(TEA), ethylenediamine(EDA), 3-aminopropyl triethoxysilane(APS)을 출발물질로 하여 수분산 폴리우레탄(Waterborne polyurethane, WPU)이 합성되었다. 이 WPU에 0~8 wt%로 첨가량이 조절된 tetraethylorthosilicate(TEOS)를 첨가한 후 Sol-Gel 반응을 진행시켜 WPU/silica nanocomposite를 제조하였다. WPU/silica nanocomposite의 평균 입경은 TEOS의 첨가량이 증가함에 따라 증가하였다. 또한 제조된 nanocomposite의 열적 안정성은 순수한 WPU보다 우수하였다.

• 청정기술
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• 제12권1호
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• pp.11-18
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• 2006

poly[hexamethylene carbonate]glycol(PHMCG)과 isophorone diisocyanate (IPDI), dimethylol propionic acid(DMPA)를 이용하여 수분산성 폴리우레탄을 합성하였다. 또한 여기에 나노 clay(PM) 및 이를 각기 다른 유기화제로 개질시킨 C15A와 C30B를 첨가하여 폴리우레탄/clay 나노복합재료를 제조하였다. 제조된 나노복합재료에서의 clay의 분산정도를 XRD를 이용하여 조사하였으며 clay가 첨가된 경우의 기계적 물성 및 열적성질을 UTM 과 TGA를 통하여 분석한 결과, C15A가 첨가된 경우 나노clay가 폴리우레탄에 가장 잘 분산된 것으로 관찰되었으며, 기계적 물성과 열적 물성이 C30B 또는 PM을 첨가한 경우보다 높게 측정되었다. 이로부터 clay에서 개질유기화제의 종류 및 함량이 나노복합재료의 최종물성에 영향을 주는 것을 알 수 있었다.

• 접착 및 계면
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• 제13권4호
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• pp.156-162
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• 2012

UV 경화형 우레탄아크릴레이트 수지와 유기화클레이를 혼합한 후 UV를 조사하여 경화시킴으로써 폴리우레탄-클레이 나노복합체를 제조하였다. 유기화클레이로서는 Closite20A (C20A) 및 이를 실란처리하여 표면에 아크릴기를 도입한 아크릴변성 C20A를 사용하였다. XRD와 TEM 분석으로부터 제조된 나노복합체는 삽입형 나노복합체이며, 아크릴 변성시킨 C20A가 변성시키지 않은 C20A에 비해 더 잘 분산되는 것을 알 수 있었다. DMTA, 연필경도분석, PET 필름에의 부착성 시험으로부터 클레이 첨가에 의해 유리전이온도와 저장탄성률 및 연필경도가 증가하고 PET 필름에의 부착성이 향상되며, 이러한 물리적 특성의 증가는 아크릴 변성시킨 C20A를 함유한 나노복합체에서 더 크게 발현됨을 알 수 있었다. 또한, 클레이 첨가에 의해 UV경화 시 수반되는 수축을 저하시킬 수 있음을 알았다. 한편, 제조된 나노복합체는 우수한 광투과도를 나타내었으나, 광택도는 나노입자를 함유하지 않은 경우에 비해 다소 저하되었다.

• 폴리머
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• 제30권2호
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• pp.129-134
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• 2006

[ $Na^+-Montmorillonite(MMT)$ ], 실리카, 탄산칼슘 및 MMT를 표면 개질한 무기 나노입자를 이용한 나노복합재료를 제조하고 이들의 열적 특성을 고찰하였다. 나노복합재료의 연속상 폴리우레탄의 분자량은 $20000{\sim}28000$이고 충전비에 큰 영향이 없었으며, 이들의 분자량 분포는 $1.5{\sim}2.0$로 비교적 일정하였다. 나노복합재료의 층간거리(d-spacing)는 순수한 충전제의 층간거리보다 모두 증가되었다. 한편 초기 열분해 온도는 폴리우레탄 매트릭스보다 모두 높게 나타났으며, 나노복합재료의 초기 열분해 온도는 $250{\sim}280^{\circ}C$ 이었다. 또한 열중량 감소 폭도 나노복합재료의 경우가 낮았으며, 완전 열분해 온도는 약 $50^{\circ}C$ 높게 나타났다. 인장강도는 탄산칼슘 충전 복합재료가 가장 높았으며, 신율은 MMT 충전 나노 복합재료가 247%로 가장 크게 나타났다. 또한 충전제의 함량이 증가할수록 인장강도는 증가하였으며 실리카 충전 복합 재료의 인장강도가 가장 낮게 나타났고, 탄산칼슘 충전 복합재료의 인장강도가 가장 높게 나타났다.

• Macromolecular Research
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• 제15권7호
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• pp.676-681
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• 2007

A process designed to synthesize rigid polyurethane foam (PUF) with insulative properties via the modulation of PUF cell size via the addition of clay and the application of ultrasound was assessed. The blowing agents utilized in this study include water, cyclopentane, and HFC-365mfc, all of which are known to be environmentally-friendly blowing agents. The rigid PUFs were prepared from polymeric 4,4'-diphenylmethane diisocyanate (PMDI) and polyether polyol with a density of $50kg/m^3$. In addition, rigid PUFs/clay nanocomposites were synthesized with clay modified by PMDI with and without the application of ultrasound. The PUF generated using water as a blowing agent evidenced the highest tensile strength. The tensile strength of the PUF/nanocomposites was higher than that of the neat PUF and the strength was even higher with the application of ultrasound. The cell size of the PUF/clay nanocomposites was less than that of the neat PUF, regardless of the type of blowing agent utilized. It appears that the higher tensile strength and lower cell size of the PUF/clay nanocomposites may be attributable to the uniform dispersion of the clay via ultrasonic agitation. The thermal conductivity of the PUF/clay nanocomposites generated with HCFC-141b evidenced the lowest value when PUF/clay nanocomposites were compared with other blowing agents, including HFC-365mfc, cyclopentane, and water. Ultrasound has also proven effective with regard to the reduction of the thermal conductivity of the PUF/clay nanocomposites with any of the blowing agents employed in this study. It has also been suggested that the uniformly dispersed clay particles in the PUF matrix function as diffusion barriers, which prevent the amelioration of the thermal insulation property.

• Elastomers and Composites
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• 제50권1호
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• pp.35-48
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• 2015

Polyhedral oligomeric silsesquioxane (POSS) is an important inorganic-organic hybrid material with a three-dimensional structure. Polyurethane (PU) is a widely applied polymer that has versatile properties with the change of two phase structure. When POSS is incorporated into PU by physical or chemical methods, many properties can be greatly improved, such as mechanical properties, thermal stability, biodegradation resistance, and water resistance. This paper reviews the recent progress in preparation, structure, and performance of POSS-modified polyurethane from the viewpoint of physical blending and chemical modification.

• Macromolecular Research
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• 제13권5호
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• pp.418-426
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• 2005

One-pack cross-linkable nanocomposites of waterborne methyl ethyl ketoxime (MEKO)-blocked aromatic polyurethane dispersion (BPUD) reinforced with organoclay (quaternary ammonium salt of Cloisite 25A) were synthesized by the acetone process using 4,4'-methylenedi-p-phenyl diisocyanate (MDl), poly(tetramethylene) glycol (PTMG), dimethylol propionic acid (DMPA), and methyl ethyl ketoxime (MEKO). Particle size, viscosity, and storage stability of these nanocomposites were investigated. TEM and XRD studies confirmed that the silicate layers of organophilic clay were exfoliated and intercalated at a nanometer-scale in the BPUD matrix.