• 제목/요약/키워드: thermally crosslink

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Influence of the Cure Systems on Long Time Thermal Aging Behaviors of NR Composites

  • Choi, Sung-Seen;Kim, Jong-Chul;Lee, Seung-Goo;Joo, Yong-L.
    • Macromolecular Research
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    • 제16권6호
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    • pp.561-566
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    • 2008
  • NR composites with different curing systems were aged thermally at 60, 70, 80, and $90^{\circ}C$ for 2-185 days in a convection oven, and the changes in the crosslink density were investigated as a function of the accelerated thermal aging. The overall crosslink densities increased with increasing aging time irrespective of the aging temperatures and curing systems. The changes in crosslink density were enhanced by increasing the aging temperature. The degree of the increased crosslink density was in the following order: "the conventional cure system > the semi-EV system > the EV system". For short term thermal aging, the change in crosslink density with the aging time was complicated, particularly for low temperature aging. The activation energies of the change in crosslink density with thermal aging using the conventional and semi-EV cure systems increased and then remained relatively constant with increasing aging time, whereas that of the specimen with an EV cure system tended to increase linearly. The experimental results were explained by the dissociation of the existing polysulfidic linkages and the formation of new cross links through the crosslinking-related chemicals remaining in the sample.

EPDM, IIR, 그리고 BIIR 내후성 고무 복합체의 열노화 거동 (Thermal Aging Behaviors of Weather Resistant Rubber Composites of EPDM, IIR, and BIIR)

  • 최성신;김종철
    • Elastomers and Composites
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    • 제47권2호
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    • pp.148-155
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    • 2012
  • EPDM, IIR, 그리고 BIIR 복합체를 열노화시켜 가교밀도 변화를 조사하였다. 노화 시간이 증가하거나 노화온도가 올라갈수록 EPDM 복합체의 가교밀도는 증가하였으나, 고온에서 장기간 노화된 IIR과 BIIR 복합체의 가교밀도는 감소하는 경향을 보였다. EPDM 복합체의 가교밀도 변화에 대한 활성화 에너지는 BIIR 복합체보다 높았다. 실험결과는 알릴 수소의 수, 아연 복합체의 활성화, 입체 가리움 효과, 그리고 고무 사슬의 산화로 설명하였다.

Chlorine Effect on Thermal Aging Behaviors of BR and CR Composites

  • Choi, Sung-Seen;Kim, Jong-Chul
    • Bulletin of the Korean Chemical Society
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    • 제31권9호
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    • pp.2613-2617
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    • 2010
  • Chloroprene is a chlorine substituent of 1,3-butadiene. Butadiene rubber (BR) and chloroprene rubber (CR) composites were thermally aged at 60, 70, 80, and $90^{\circ}C$ for 2 - 185 days in a convection oven and changes of the crosslink densities by the accelerated thermal aging were investigated. The crosslink densities increased as the aging time elapsed and as the aging temperature became higher. Degrees of the crosslink density changes of the BR composite were on the whole larger than those of the CR one except the short-term thermal aging at 60 and $70^{\circ}C$. The crosslink densities abnormally increased after themal aging at high temperatures for a long time. Activation energies for the crosslink density changes of the rubber composites tended to increase with increase of the aging time and the variation showed a local minimum. The activation energies of the CR composite were lower than those of the BR one. The experimental results were explained with a role of ligand of chlorine atom of CR in a zinc complex, steric hindrance by chlorine atom of CR, and oxidation of rubber chain.

충전 시스템이 NR 복합체의 열노화 거동에 미치는 영향 (Influence of Reinforcing Systems on Thermal Aging Behaviors of NR Composites)

  • 최성신;김종철
    • Elastomers and Composites
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    • 제46권3호
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    • pp.237-244
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    • 2011
  • 비보강, 카본블랙, 카본블랙과 실란커플링제, 실리카, 실리카와 실란커플링제 등 5가지의 다른 충전 시스템을 갖는 NR 복합체를 열노화시켰으며, 가속 열노화에 의한 가교밀도 변화를 연구하였다. 가교밀도는 충전 시스템과 관계없이 노화 시간이 경과함에 따라 증가하였다. 노화 온도가 높아질수록 가교밀도는 눈에 띄게 변하였다. 카본블랙으 로 보강된 NR 복합체의 경우, 실란커플링제는 가교밀도를 증가시켰다. 하지만 실리카로 보강된 NR 복합체의 경우에는 $60^{\circ}C$$70^{\circ}C$ 노화에서는 가교밀도 증가분이 감소하였으며, $80^{\circ}C$$90^{\circ}C$에서는 거의 영향을 주지 않았다. 카본블랙으로 보강된 NR 복합체의 가교밀도 변화에 대한 활성화 에너지는 로그 함수 형태로 지속적으로 증가한 반면, 실리카로 보강된 NR 복합체의 경우에는 노화 시간 30-150일 구간에서는 거의 변화가 없었다. 비보강 시험편의 활성화 에너지 는 노화 시간에 따라 지수 함수 형태로 증가하였다. 실험 결과는 실란커플링제로부터의 황 제공, 실란커플링제에 의한 충전제의 표면 개질, 실리카 표면에서의 가교제 잔류물의 흡착, 그리고 흡착된 가교제 잔류물의 방출 등으로 설명하였다.

Fatigue Crack Growth Behavior of NR/EPDM Blend

  • Chung, Woo-Won;Chang, Young-Wook
    • Macromolecular Research
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    • 제9권6호
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    • pp.319-326
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    • 2001
  • Fatigue crack growth (FCG) behavior of natural rubber/ethylene-propylene-diene rubber (NR/EPDM) blend vulcanizates under dynamic tearing condition was investigated by using a fracture mechanics approach. It appeared that variation of crack growth rate with blend compositions was dependent on the level of imposed tearing energy G. At low tearing energy region, the FCG rates of the blend were lower as the EPDM content was increased, while at high tearing energy region, the trend was reversed. Over the measured range of tearing energy G, all blend compositions showed the lower crack growth rates compared to the average of properties of component elastomers. When the blends were thermally aged, the fatigue resistance of the blends was deteriorated in proportion to the concentration of EPDM phase. Fatigue crack growth behavior of the blends was supposed to be associated with the inhomogeneities of the crosslink structure of the blends arising from cure incompatibility of the EPDM and NR when they are sulphur cured.

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에폭시 수지의 전자선 및 열경화 특성에 관한 연구 (A Comparative Study on Electron-Beam and Thermal Curing Properties of Epoxy Resins)

  • 이재락;허건영;박수진
    • 폴리머
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    • 제26권1호
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    • pp.80-87
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    • 2002
  • 전자선 및 열경화 방법을 사용한 에폭시 수지의 경화거동과 열안정성 효과를 알아보기 위하여 비교 연구를 수행하였다. 본 연구에서는, benzylquinoxalinium hexafluoroantimonate(BQH)가 에폭시 수지의 잠재성 양이온 촉매로서 사용되었다. 열중량분석(TGA)에 의하면, Coats-Redfern 방법에 기초한 분해활성화 에너지는 열경화 방법의 경우가 더 높게 나타났다. 이것은 열로 경화되어진 에폭시 수지의 높은 가교 밀도로 인해 열확산 속도가 느려졌기 때문으로 사료된다. 그러나, 전자선 방법으로 경화되어진 에폭시 수지에서는 안정한 짧은 고리구조, 적분열분해온도, 그리고 높은 충격강도를 위한 최종적인 연성 특성을 향상시키는 수산화기의 증가가 근적외선 분광기(NIRS) 측정으로 관찰되었다.

열경화가 가능한 poly(p-phenylenevinylene)계 정공전달 물질의 합성 및 특성 (Synthesis and Characterization of Thermally Cross-linkable Hole Transporting Material Based on Poly(p-phenylenevinylene) Derivative)

  • 최지영;이봉;김주현
    • 공업화학
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    • 제19권3호
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    • pp.299-303
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    • 2008
  • 열경화가 가능한 PPV유도체인 poly[(2,5-dimethoxy-1,4-phenylenevinylene)-alt-(1,4-phenylenevinylene)] (Cross-PPV)를 Heck coupling 반응을 이용하여 합성하였다. Cross-PPV 박막은 $200^{\circ}C$에서 경화 시키면 일반적인 유기용매에 용해되지 않는 불용성의 고분자 박막이 된다. 열경화 전 후의 Cross-PPV의 구조는 FT-IR로 확인하였으며 구조의 차이는 크지 않았다. 경화된 Cross-PPV는 일반적인 유기용매에 대하여 내용매성이 강하다. 순환전압전류법과 흡수분광법으로 측정한 경화된 Cross-PPV의 호모 및 루모 에너지 준위는 각각 -5.11 eV와 -2.56 eV으로 ITO로 부터의 정공주입장벽(hole injection barrier)이 작아(약 0.1 eV) 정공주입층으로 효과적으로 사용 할 수 있다. 호모 및 루모 에너지 준위가 각각 -5.44 eV, -3.48 eV인 poly(1,4-phenylenevinylene-(4-dicyanomethylene-4H-pyran)-2,6-vinylene-1,4-phenylene-vinylene-2,5-bis(dodecyloxy)-1,4-phenylenevinylene) (PM-PPV)을 발광층으로 사용하여 두층의 구조(bilayer structure)를 갖는 소자(ITO/crosslinked Cross-PPV/PM-PPV/Al)를 제작, 특성을 평가한 결과 최대 효율은 0.024 cd/A, 최대 발광세기는 $45cd/m^2$으로 단층형 소자(ITO/PM-PPV/Al)(최대 효율 = 0.003 cd/A, 최대 발광세기 = $3cd/m^2$)에 비하여 매우 월등한 성능을 나타냄을 확인하였다. 또한 두층의 구조를 가지는 다층형 소자의 발광스펙트럼은 단층형 소자의 발광 스펙트럼과 동일하다. 이러한 사실들로 보아 ITO 및 Al에서 주입된 전자는 모두 발광층인 PM-PPV층에서 재결합(recombination)되어 여기자(exciton)가 형성되는 것으로 사료된다.

ABA 트리블록 공중합체를 이용한 무가습 가교형 고분자 전해질막 (Anhydrous Crosslinked Polymer Electrolyte Membranes Based On ABA Triblock Copolymer)

  • 김종학;고종관;이도경;노동규;설용건
    • 멤브레인
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    • 제19권3호
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    • pp.228-236
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    • 2009
  • 원자전달 라디칼 중합을 이용하여 poly(hydroxyl ethyl acrylate)-b-polystyrene-b-poIy(hydroxyl ethyl acrylate) (PHEA-b-PS-b-PHEA) 트리블록 공중합체를 합성하였다. 이렇게 합성된 PHEA-b-PS-b-PHEA블록 공중합체의 -OH 그룹과 이미다졸 디카르복실릭산(IDA)의 -COOH 그룹과의 에스테르 반응에 의하여 가교된 전해질막을 제조하였다. 인산(${H_3}{PO_4}$)을 도핑하여 이미다졸-인산 착체를 형성한 결과, 인산 함량이 증가함에 따라 고분자 전해질막의 수소 이온 전도도가 증가하였다. 특히 [HEA]:[IDA]:[${H_3}{PO_4}$]=3:4:4의 조성을 갖는 PHEA-b-PS-b-PHEA/IDA/${H_3}{PO_4}$ 고분자 전해질막은 $100^{\circ}C$의 비가습 조건에서 최대 0.01 S/cm의 수소이온 전도도를 나타내었다. 열분석 결과(TGA) 전해질막은 $350^{\circ}C$의 고온까지 열적으로 안정함을 확인하여 연료전지에 적용이 가능함을 보여주었다.

Poly(vinyl chloride) 빗살형 공중합체를 이용한 무가습 수소이온 전도성 전해질막의 제조 (Preparation of Proton Conducting Anhydrous Membranes Using Poly(vinyl chloride) Comb-like Copolymer)

  • 김종학;고주환;서진아;안성훈;증효뢰
    • 멤브레인
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    • 제19권2호
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    • pp.89-95
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    • 2009
  • Poly(vinyl chloride) (PVC) 주사슬과 poly(hydroxyethyl acrylate) (PHEA) 곁사슬로 구성된 빗살모양의 PVC-g-PHEA 공중합체를 원자전달라디칼 중합을 통해 합성하였다. 이렇게 합성된 PVC-g-PHEA의 OH 그룹과 이미다졸 디카르복실릭산 (IDA)의 COOH 그룹과의 에스테르 반응에 의하여 가교된 전해질막을 제조하였다. 인산(PA)을 도핑하여 이미다졸-인산 착체를 형성한 결과, PA함량이 증가함에 따라 고분자 전해질막의 수소 이온 전도도가 증가하였다. 특히 100도 비가습 조건에서 수소 이온 전도도는 최대 0.011 S/cm까지 증가하였다. 만능 재료 시험기(UTM) 측정결과, 제조된 PVC-g-PHEA/IDA/PA 전해질막은 575 MPa의 높은 Young 모듈러스 및 기계적 강도를 보여주었다. 열분석 결과(TGA) 전해질막은 $200^{\circ}C$까지 열적으로 안정함을 확인하였다.

Polystyrene-b-Poly(hydroxyl ethyl methacrylate) 블록 공중합체를 이용한 무가습 고분자 전해질막 (Anhydrous Polymer Electrolyte Membranes Prepared From Polystyrene-b-Poly (hydroxyl ethyl methacrylate) Block Copolymer)

  • 김종학;서진아;이도경;노동규;설용건
    • 멤브레인
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    • 제19권4호
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    • pp.302-309
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    • 2009
  • 원자전달 라디칼 중합을 이용하여 polystyrene-b-poly (hydroxyethyl methacrylate) (PS-b-PHEMA) 블록 공중합체를 합성한 뒤, 블록 공중합체의 -OH 그룹과 이미다졸 디카르복실릭산 (IDA)의 -COOH 그룹과의 에스테르 반응에 의하여 가교된 전해질막을 제조하였다. 인산($H_3PO_4$)을 도핑하여 이미다졸-인산 착체를 형성한 결과, 인산 함량이 증가함에 따라 공중합체 전해질막의 수소 이온 전도도가 계속 증가하였다. 또한 인장강도와 인장률 모두 인산 함량에 따라 증가하였다. 특히 [HEMA]: [IDA]:[$H_3PO_4$] = 3:4:4의 조성을 갖는 PS-b-PHEMA/IDA/$H_3PO_4$ 블록 공중합체 전해질막은 $100^{\circ}C$의 비가습 조건에서 최대 0.01 S/cm의 수소이온 전도도를 나타내었다. 열분석(TGA) 실험을 통하여 전해질막은 $350^{\circ}C$의 고온까지 열적으로 안정함을 확인하였다.