DOI QR코드

DOI QR Code

Mechanical properties of sheet molding compounds (SMC) with different size and contents of ground calcium carbonate

중질 탄산칼슘의 입자크기 및 첨가량 변화에 따라 제조된 시트몰딩 컴파운드(SMC)의 기계적 특징

  • Lee, Yoonjoo (Energy & Environment Division, Korea Institute of Ceramic Engineering and Technology) ;
  • Koh, Kwang-Woon (Technology Research Center, Hanguk Mold Co. Ltd) ;
  • Kwon, Woo-Teck (Energy & Environment Division, Korea Institute of Ceramic Engineering and Technology) ;
  • Kim, Younghee (Energy & Environment Division, Korea Institute of Ceramic Engineering and Technology) ;
  • Shin, Dong-Geun (Convergence R&D Division, Korea Institute of Ceramic Engineering and Technology)
  • 이윤주 (에너지환경소재본부, 한국세라믹기술원) ;
  • 고광운 (기술연구소, 한국몰드) ;
  • 권우택 (에너지환경소재본부, 한국세라믹기술원) ;
  • 김영희 (에너지환경소재본부, 한국세라믹기술원) ;
  • 신동근 (융합연구사업단, 한국세라믹기술원)
  • Received : 2017.05.29
  • Accepted : 2017.09.25
  • Published : 2017.12.31

Abstract

Fiber reinforced plastic (FRP) is a typical plastic composite which is fabricated using fiber reinforcement with resin to represent the high strength properties. The mechanical properties of FRP should be determined by a fibrous material, and the studies about the role of fiber as a reinforcement has been an interested subject, whereas a study along the effect of filler is not so big. However, the filler effect must be considered on the properties of the composite, because the filler influence on the plastic or resin compound which reacts as a matrix material of the composite. Thus, in this work, we studied the filler effect with size and content using $3-6{\mu}m$ of ground calcium carbonate. The specimen was prepared by sheet molding compound (SMC) method, and the mechanical properties were compared with bending strength and tensile strength. As a result, it was confirmed that the size and contents of calcium carbonate affected the strength of composites, and the condition of $2.8{\mu}m$ which was the smallest size condition showed the highest strength.

섬유강화플라스틱(glass fiber reinforced plastics)은 수지에 섬유상의 보강재를 복합화하여 고강도 특성을 나타내게한 대표적인 플라스틱 복합소재이다. 섬유강화플라스틱 성형제품의 기계적 물성을 결정하는 요소는 강화재로 사용되는 섬유상 소재이므로 섬유소재에 대한 연구는 관심이 높은 대상이나, 기지재를 구성하는 수지의 물성에 영향을 미치는 충진재의 영향에 관한 연구는 많지 않은 편이다. 그러나, 플라스틱 또는 수지 조성물의 물성은 미네랄 충진재에 의하여 결정되며, 기지재가 복합소재에 미치는 영향이 높은 만큼 본 연구에서는 $3-6{\mu}m$ 크기의 중질 탄산칼슘을 사용하여 충진재의 크기와 첨가량이 섬유강화복합체에 미치는 영향을 확인하고자 하였다. 시편은 시트몰딩 컴파운드(SMC, Sheet molding compound) 방법에 의하여 제조되었으며, 기계적 특성은 굴곡강도와 인장강도 결과를 비교 분석 하였다. 그 결과 탄산칼슘의 크기 또는 첨가량이 성형시편의 기계적 강도에 영향을 미칠 수 있음을 확인할 수 있었으며, 그 중에서도 가장 낮은 평균 입경 ($2.8{\mu}m$) 조건에서 가장 높은 기계적 특성을 나타냈다.

Keywords

References

  1. P. Mareri, S. Bastide, N. Binda, and A. Crespy, Compos. Sci. Technol, 58 (5) 747-752 (1998). https://doi.org/10.1016/S0266-3538(97)00156-5
  2. J. Moczo and B. Pukanszky, J. Industrial and Engineering Chemistry, 14 (5) 535-563 (2008). https://doi.org/10.1016/j.jiec.2008.06.011
  3. S. Ahmed and F. R. Jones, J. Mater. Sci., 25 (12) 4933-4942 (1990). https://doi.org/10.1007/BF00580110
  4. Y. W. Leong, M. B. A. Baker, Z. A. M. Ishak, A. Ariffin, and B. Pukanszky, J. Appl. Polym. Sci., 91 (5) 3315-3326 (2004). https://doi.org/10.1002/app.13542
  5. C. D. Han, J. Appl. Polym. Sci., 18 (3) 821-829 (1974). https://doi.org/10.1002/app.1974.070180317
  6. H. He, K. Li, J. Wang, G. Sun, Y. Li, and J. Wang, Materials & Design, 32 (8-9) 4521-4527 (2011). https://doi.org/10.1016/j.matdes.2011.03.026
  7. M. Shui, Appl. Surf. Sci., 220 [1-4] 359-366 (2003). https://doi.org/10.1016/S0169-4332(03)00866-3
  8. Y. Lee, S. Heo, Y. Kim, S. -R.Kim, and W. -T. Kwon, Korea J. Mater. Res., 26 (7) 359-362 (2016). https://doi.org/10.3740/MRSK.2016.26.7.359
  9. Y. J. Lee, Y. Kim, S. R. Kim, D. G. Shin, S. C. Oh, and W. T. Kwon, Defect Diffus. Forum, 365 244-248 (2015). https://doi.org/10.4028/www.scientific.net/DDF.365.244