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Elastomers and composites = 엘라스토머 및 콤포지트 11건

  1. [국내논문]   식물성오일 레진을 이용한 고기능성 나노 복합재료의 개발  

    한송이 (전남대학교 신화학소재공학과 응용화학공학부 ) , 정영희 (전남대학교 신화학소재공학과 응용화학공학부 ) , 오정석 (현대자동차 연구개발본부 고분자재료연구팀 ) , 강신영 (전남대학교 신화학소재공학과 응용화학공학부 ) , 홍창국 (전남대학교 신화학소재공학과 응용화학공학부)
    Elastomers and composites = 엘라스토머 및 콤포지트 v.47 no.1 ,pp. 2 - 8 , 2012 , 2092-9676 ,

    초록

    본 연구에서는 식물성 오일로부터 여러 가지 기능기를 가진 soybean resin(AESO, MAESO)을 제조하였으며, nanoclay를 사용하여 새로운 고기능성 바이오-나노 복합 재료를 개발하였다. 또한 제조된 soybean resin을 바인더로 이용하여 $TiO_2$ 광전극을 제조하고 친환경 염료감응형 태양전지를 개발하다. 제조된 나노복합재료의 형태는 고분자의 삽입에 의해 층간 간격이 증가된 형태와 박리된 형태를 조절하였으며 나노 클레이 함량이 증가됨에 따라 물리적 성질이 증가하였다. 또한 COOH기가 첨가된 MAESO에서 분산도가 향상되었고 초음파 처리에 의해 분산도가 더욱 향상되어 물리적 특성이 현저히 향상되었다. 또한 $TiO_2$ 를 질산처리 한 후 soybean resin을 바인더로 이용하여 나노 다공성 $TiO_2$ 광전극을 제조하였으며 염료를 흡착시킨 후 염료감응형 태양전지를 제조하였다. AESO와 MAESO를 바인더로 제조한 $TiO_2$ 광전극에서는 향상된 분산성과 표면적 증가로 인해 염료 흡착량이 증가하였다. 이로 인해 높은 전류밀도를 나타내었으며, 첨가된 기능기의 영향으로 $TiO_2$ 계면의 저항이 낮아져 매우 좋은 광전기화학적 특성과 높은 효율을 나타내었다.

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    Fig. 1 이미지
  2. [국내논문]   클로로프렌 고무의 해수에 의한 물성 변화 및 노화 수명 예측  

    이찬구 (인하대학교 화학공학과 ) , 윤주호 (자동차부품연구원 ) , 김일 (부산대학교 고분자공학과 ) , 심상은 (인하대학교 화학공학과)
    Elastomers and composites = 엘라스토머 및 콤포지트 v.47 no.1 ,pp. 9 - 17 , 2012 , 2092-9676 ,

    초록

    본 연구에서는 클로로프렌 고무의 열 및 해수에 의한 노화 현상에 따른 물성 변화 및 사용 수명을 예측하였다. 가속 스트레스 수준은 열노화 $80^{\circ}C$ , $100^{\circ}C$ , $120^{\circ}C$ , 해수침지노화 $40^{\circ}C$ , $60^{\circ}C$ , $80^{\circ}C$ 에서 2년 3개월(20,000Hr)동안 가속노화를 통해 인장시험을 수행하여 신장률, 인장강도, 경도를 통한 물성변화 측정을 하였다. 분석 결과신장율 저하가 가장 주된 고장지배모드임을 알 수 있었다. 아레누이스 식을 이용한 노화수명 예측 결과 열노화된 CR의 예측 수명은 $23^{\circ}C$ 에서 125년이며, 해수침지노화된 CR의 예측수명은 $23^{\circ}C$ 에서 9년이었다. SEM과 SEMEDS 분석 결과, 해수노화시편이 균열과 SEM-EDS에서는 산소의 농도가 증가하였으며, 이를 바탕으로 FT-IR에서는 해수와의 반응에 의하여 C-O와 C=O 결합이 생성되었음을 관찰하였다. 또한 DSC와 TGA 분석에서는 해수침지노화에 의하여 유리전이온도가 상승하며 분해온도가 낮아짐을 관찰하였다.

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    Fig. 1 이미지
  3. [국내논문]   Life Time Prediction and Physical Properties of Chloroprene Rubber Aged by Seawater  

    Lee, C.K. , Yun, J.H. , Kim, I. , Shim, S.E.
    Elastomers and composites = 엘라스토머 및 콤포지트 v.47 no.1 ,pp. 9 - 17 , 2012 , 2092-9676 ,

    초록

    본 연구에서는 클로로프렌 고무의 열 및 해수에 의한 노화 현상에 따른 물성 변화 및 사용 수명을 예측하였다. 가속 스트레스 수준은 열노화 $80^{\circ}C$ , $100^{\circ}C$ , $120^{\circ}C$ , 해수침지노화 $40^{\circ}C$ , $60^{\circ}C$ , $80^{\circ}C$ 에서 2년 3개월(20,000Hr)동안 가속노화를 통해 인장시험을 수행하여 신장률, 인장강도, 경도를 통한 물성변화 측정을 하였다. 분석 결과신장율 저하가 가장 주된 고장지배모드임을 알 수 있었다. 아레누이스 식을 이용한 노화수명 예측 결과 열노화된 CR의 예측 수명은 $23^{\circ}C$ 에서 125년이며, 해수침지노화된 CR의 예측수명은 $23^{\circ}C$ 에서 9년이었다. SEM과 SEMEDS 분석 결과, 해수노화시편이 균열과 SEM-EDS에서는 산소의 농도가 증가하였으며, 이를 바탕으로 FT-IR에서는 해수와의 반응에 의하여 C-O와 C=O 결합이 생성되었음을 관찰하였다. 또한 DSC와 TGA 분석에서는 해수침지노화에 의하여 유리전이온도가 상승하며 분해온도가 낮아짐을 관찰하였다.

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  4. [국내논문]   실란처리된 실리카가 천연고무 복합소재 내에서 실리카 입자간 상호 관계 계수(αF)에 미치는 영향의 비교   피인용횟수: 1

    김성민 (동아타이어공업(주) ) , 최창용 (순천대학교 공과대학 고분자공학과 ) , 장미경 (순천대학교 공과대학 고분자공학과 ) , 나재운 (순천대학교 공과대학 고분자공학과 ) , 김광제 (동아타이어공업(주))
    Elastomers and composites = 엘라스토머 및 콤포지트 v.47 no.1 ,pp. 18 - 22 , 2012 , 2092-9676 ,

    초록

    실란처리된 실리카가 천연고무 복합소재 내에서 실리카 간의 구조 발달 상수 ${\alpha}_F$ 에 미치는 영향을 비교하였다. 기존의 질량분율로 표시하던 Wolff의 방법을 본 실험에서는 부피분율을 사용하여 Wolff의 값과 비교하였다. 두 표현방식 모두 실리카의 함량이 증가할수록 ${\alpha}_F$ 값이 증가하는 경향을 보였다. 또한 부피분율로 표현하였을 시 ${\alpha}_F$ 값 간의 차이가 더욱 커지는 것을 관찰하였다. 따라서 부피분율로 표현하는 것이 ${\alpha}_F$ 값의 차이를 관찰하는데 있어서 기존에 질량분율을 사용하는 Wolff의 방법 보다는 차이를 뚜렷하게 나타낼 수 있다는 것을 관찰하였다. 또한 촉진제의 양을 변화시켜 관찰한 ${\alpha}_F$ 값의 변화와 비교하였다.

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  5. [국내논문]   실란농도가 실리카 / 천연고무 복합소재의 실리카 입자간 상호 관계 계수 (αF)에 미치는 영향의 비교   피인용횟수: 3

    김성민 (동아타이어공업(주) ) , 장미경 (순천대학교 공과대학 고분자공학과 ) , 최창용 (순천대학교 공과대학 고분자공학과 ) , 나재운 (순천대학교 공과대학 고분자공학과 ) , 김광제 (동아타이어공업(주))
    Elastomers and composites = 엘라스토머 및 콤포지트 v.47 no.1 ,pp. 23 - 29 , 2012 , 2092-9676 ,

    초록

    실리카가 충전된 천연고무 복합소재 내에서 실란 함량의 증가가 실리카간의 구조 발달 상수 ( ${\alpha}_F$ )에 미치는 영향을 비교하였다. 동일한 실리카양 (10, 20, 30, 40 phr)에서 실란의 함량 (2, 4, 6, 8, 10, 12%)이 증가할수록 ${\alpha}_F$ 값이 증가하는 경향이 나타났다. 이는 실란내 존재하는 황이 가교에 참여하였기 때문인 것으로 판단된다. 또한 실란 함량이 같은 조건에서 실리카양이 증가할수록 ${\alpha}_F$ 값이 증가하였는데 이는 실리카 간 상호관계가 증가하였기 때문인 것으로 판단된다.

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  6. [국내논문]   식물성 오일 기반 바이오 탄성체의 합성과 특성  

    이혁 (경상대학교 고분자공학과 ) , 곽경환 (경상대학교 고분자공학과 ) , 김진국 (경상대학교 고분자공학과)
    Elastomers and composites = 엘라스토머 및 콤포지트 v.47 no.1 ,pp. 30 - 35 , 2012 , 2092-9676 ,

    초록

    새로운 스타폴리머인 바이오폴리부타디엔은 리빙 음이온중합이라는 고분자의 정밀 합성법을 통하여 분자량, 분자량분포, 조성 및 세부구조를 제어하였다. 리빙 음이온중합에 의해 n-BuLi으로 개시된 polybutadienyllithium(PBDLi)의 연쇄말단이 ESO(Epoxidized Soybean Oil)의 기능성 그룹과 커플링 반응을 일으키며 스타폴리머를 합성한다. 분자량이 1,000/5,000/10,000(g/mol)인 PBDLi을 중합하여 THF존재하에서 반응 후 GPC에 의한 분자량 및 arms분석과 $^1H$ -NMR, FT-IR에 의한 고분자 구조 분석을 통하여 바이오폴리부타디엔의 합성을 확인하였다.

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  7. [국내논문]   SBR 가황물에서 용매추출 및 분리에 의한 PCA 오일 Type 확인법  

    김민생 (공군 항공기술연구소 ) , 손경숙 (공군 항공기술연구소 ) , 이중훈 (공군 항공기술연구소 ) , 김익식 (공군 항공기술연구소 ) , 최성신 (세종대학교 화학과)
    Elastomers and composites = 엘라스토머 및 콤포지트 v.47 no.1 ,pp. 36 - 42 , 2012 , 2092-9676 ,

    초록

    공정오일 내 다핵성 방향족 화합물(PCA)은 무게함량 대비 3%이상 함유한 경우 피부암을 일으키는 것으로 알려졌다. 저함량과 고함량 PCA 오일의 구분 기준은 PCA 함량 3%에 근거한다. 기준 함량 이상이면 발암성 물질인 고함량 PCA 오일로 DAE가 있으며, 기준 함량 이하이면 인체에 안전한 저함량 PCA 오일로 TDAE, MES, 파라핀 오일이 이에 속한다. 상기 4종류의 공정오일을 적용한 SBR 가황물에 용매 추출 및 분리로 오일을 정제한 후, FT-IR분광 기술을 이용하여 PCA 오일 종류을 결정하였다. 그리고 파라핀 오일이 적용된 SBR 가황물에서 고무 약품인 HPPD, TMDQ, 왁스, 공정조제(Structol-40MS)의 오일에 대한 영향을 연구하였다. 분리 정제된 오일로부터 저함량과 고함량 PCA 오일 구분은 방향족 치환체 흡수영역인 파수 864, 810, 754 및 파라핀 또는 나프텐 흡수영역인 파수 721의 상대적인 흡수세기로 확인할 수 있었다.

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  8. [국내논문]   수용액에서의 소수성실리카를 이용한 스티렌/부틸메타크릴레이트 입자 및 카본블랙을 함유한 복합체 입자의 합성  

    정경호 (수원대학교 신소재공학과 ) , 박문수 (수원대학교 신소재공학과)
    Elastomers and composites = 엘라스토머 및 콤포지트 v.47 no.1 ,pp. 43 - 53 , 2012 , 2092-9676 ,

    초록

    물을 반응매체로 하고 스티렌과 부틸메타크릴레이트 (BMA)를 단량체로 하여 $65^{\circ}C$ 에서 $95^{\circ}C$ 사이의 선택된 온도에서 현탁중합을 실시하였다. 소수성 실리카를 안정제로, azobisisobutyronirile (AIBN)을 개시제로 선택하였다. 안정제의 최적 분산은 pH 10에서 이루어졌으며 반응은 pH 7에서 진행하였다. TGA 및 EDS 측정으로 사용한 실리카의 90%는 안정제로 10%는 입자 내로 유입되는 것으로 분석되었다. 안정제의 농도가 증가할수록 평균입경은 감소하였다. 분자량은 안정제의 농도가 1.67 wt%에 이르며 증가하였다. 개시제의 농도 및/혹은 반응온도의 상승에 따라 반응속도는 증가하였으나 분자량은 감소하였다. 입자의 입경은 개시제의 농도 및 반응온도에 거의 무관하였다. BMA의 비가 증가하면서 유리전이온도는 감소하였으며 불규칙한 형상의 입자가 증가하였다. 카본블랙을 함유하는 스티렌/BMA의 중합반응은 반응완료에 보다 많은 시간이 소요되었다. 소수성 실리카를 안정제로 하는 현탁중합반응을 이용하여 카본블랙을 함유하는 평균입경이 $1-30{\mu}m$ 의 구형 폴리(스티렌-BMA) 공중합체 복합체 입자를 합성할 수 있다는 사실을 확인하였다.

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  9. [국내논문]   아크릴로니트릴이 극성기로 도입된 유화중합 SBR/실리카 컴파운드의 기계적 물성   피인용횟수: 2

    김동원 (부산대학교 화학공학과 ) , 서병호 (부산대학교 화학공학과 ) , 김희정 (부산대학교 고분자공학과 ) , 백현종 (부산대학교 고분자공학과 ) , 강종원 (금호석유화학 울산공장 ) , 김원호 (부산대학교 화학공학과)
    Elastomers and composites = 엘라스토머 및 콤포지트 v.47 no.1 ,pp. 54 - 64 , 2012 , 2092-9676 ,

    초록

    본 연구에서는 polar 한 silica 와 non-polar 한 고무사이의 친화력을 증대시키기 위하여 SBR 분자 주쇄에 acrylonitrile 을 도입시킨 acrylonitirle functionalized emulsion SBR 의 물성에 관하여 연구하였다. Acrylonitrile의 nitrile group 은 silica 표면의 silanol group 과 H-bond 를 형성할 수 있음으로 polar 한 silica 표면에 흡착되는 가교촉진제를 줄이고 가황반응을 촉진시키는 것으로 판단된다. SBR 및 AN-SBR 에 PEG 를 적용한 컴파운드의 경우 PEG 와 silica 표면의 silanol group 과의 상용성이 높아 가교촉진제가 polar 한 silica 표면에 흡착됨을 줄여 가교시간이 단축된 것으로 판단된다. 기계적 물성에서 AN-SBR 컴파운드는 SBR 1721 컴파운드 대비 100%, 300%에서 높은 모듈러스 값을 나타내었다. 이러한 결과는 AN-SBR 의 높은 분자량 및 nitrile group 의 도입에 따른 가교도의 상승에 의한 결과로 판단된다. 동적점탄특성 결과에서 AN-SBR 컴파운드는 SBR 1721 컴파운드 대비 $60^{\circ}C$ 에서 낮은 tan ${\delta}$ 값을 나타내었으며, 이는 nitrile group 과 silica 사이의 친화력에 따른 filler-rubber interaction의 향상에 의해 반복변형에 의한 energy dissipation 이 낮은 것으로 판단된다.

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  10. [국내논문]   자동차 경량화를 위한 탄소섬유강화 복합재료의 동향   피인용횟수: 16

    김기석 (인하대 화학과 ) , 배경민 (인하대 화학과 ) , 오상엽 (전주기계탄소기술원 ) , 서민강 (전주기계탄소기술원 ) , 강창기 (화승R&A ) , 박수진 (인하대 화학과)
    Elastomers and composites = 엘라스토머 및 콤포지트 v.47 no.1 ,pp. 65 - 74 , 2012 , 2092-9676 ,

    초록

    최근 전세계적으로 자원 고갈로 인한 에너지 절약과 환경 문제에 관한 규제 강화는 환경 친화적인 소재 개발의 필요성을 가속화시키고 있다. 이러한 추세는 자동차 산업을 포함한 운송 산업도 예외가 아니다. 또한, 기본적으로 단순히 성능이 좋으면서도 값이 저렴한 제품이 아니라, 소비자와 사회의 요구에 부합되는 고기능성 소재의 개발이 필요하다. 이에 부합하는 소재로는 최근 운송 수단의 경량화를 위하여 많은 연구가 진행중인 탄소섬유 복합재료라할 수 있다. 최근 탄소섬유 복합재료는 자동차의 경량화를 위해 차체 및 부품 등 다양한 부분에 적용됨에 따라 그 수요는 크게 증가하고 있고, 차량에 적용시 차체 중량감소에 따른 제동, 조향, 내구 및 연비향상과 이에 따른 에너지 절약 및 이산화탄소 배출을 최소화 하는 장점을 갖는다. 따라서, 본고에서는 자동차의 경량화를 위한 탄소섬유 복합재료의 필요성과 더불어 탄소섬유 복합재료의 기술동향과 나아가야 할 방향에 대하여 살펴보도록 하겠다.

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