• Composites Research
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• 제30권3호
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• pp.169-174
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• 2017

유리섬유(GF) 강화 복합재료는 금속에 비해 경량화의 장점으로 인해 기체 부품 산업의 높은 성장률과 방산 산업의 발전으로 수요는 증가되고 있으며 제품의 형태를 다양하게 제작할 수 있는 RTM 공정으로 산업적으로 이용되고 있다. 본 연구에서는 경화제의 분자량에 의한 가교 밀도 차이에 따라 변화되는 RTM의 성형성과 복합재료의 기계적 물성 및 계면 물성의 차이를 관찰하고자 하였다. 이를 위해 동일한 에폭시를 사용하였으며 유사한 화학 구조의 경화제를 이용하였다. 시편은 RTM 공법으로 제작하였으며 기지의 특성을 알아보기 위해 점도 측정 및 기지 주입시간을 측정하였다. 유리 섬유/에폭시 복합재료의 기계적 물성을 실험하여 굴곡 강도를 측정하였으며 계면 물성을 평가하기 위해 층간전단강도(ILSS)와 계면전단강도(IFSS)를 측정하였다. RTM 공정 시 기지의 점도에 의해 섬유의 함침정도에 따라 복합재료의 섬유 무게 분율(wt %)은 변화되고 이에 따라 유리섬유/에폭시 복합재료의 기계적 물성의 차이가 확인되었다.

• 한국전산구조공학회논문집
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• 제22권4호
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• pp.343-348
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• 2009

본 연구에서는 분자동역학 전산모사와 미시역학 모델을 이용하여 나노입자의 체적분율이 높은 경우 나노 입자의 크기효과와 체적분율 효과가 나노복합재의 기계적 물성에 미치는 영향을 효과적으로 묘사할 수 있는 순차적 브리징 해석기법을 제안하였다. 체적분율이 12%로 고정된 상태에서 나노입자의 크기변화에 따른 영률과 전단계수를 분자동역학 전산모사를 통해 예측한 후, 이를 연속체 모델에서 구현하기 위해 다중입자모델을 적용하였다. 나노입자의 크기효과를 반영하기 위해 입자와 기지 사이에 유효계면을 추가적인 상으로 도입하였고, 12%의 체적분율 조건에서 나타날 수 있는 체적분율 효과는 나노복합재를 둘러싸는 가상의 영역인 무한영역의 물성값의 변화를 통해 조절되도록 하였다. 유효계면과 무한영역의 물성을 입자의 반경에 대한 함수로 근사한 후 다양한 입자의 크기에서 나타나는 나노복합재의 물성변화의 예측이 가능하도록 하였다. 제안된 브리징 해석기법의 적용을 통해 분자동역학 해석결과와 잘 일치하는 결과를 연속체 모델에서 효율적이고 정확하게 얻을 수 있었다. 또한 유효계면의 두께와 물성 변화가 나노복합재의 기계적 물성에 미치는 영향을 고찰하였다.

• 공업화학
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• 제10권4호
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• pp.592-598
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• 1999

건축용 외장재로 사용되는 인조석은 혼합수, 시멘트, 석분, 경량골재를 사용하여 만들어지는데, 본 연구에서는 인조석의 제조단가를 낮추고 물성을 향상시키기 위하여 ${\beta}$-NSF계 계면활성제와 빈졸계 계면활성제를 사용하였다. 본 연구를 통해 ${\beta}$-NSF계와 빈졸계 계면활성제의 최적 배합비가 1.0 wt %와 0.1 wt % 됨을 도출하였고, 새로 개발된 인조석은 기존의 인조석에 비하여 물성이 약 20 wt 증가하고, 동결융해 저항성이 300% 증가하였다. 그러나, 제조가격은 기존의 제품에 비해 30% 이상 감소된다.

• 폴리머
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• 제26권4호
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• pp.445-451
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• 2002

본 연구에서는 실리카의 표면처리를 위해 실란 커플링제인, ${\gamma}$-methacryloxy propyl trimethoxy silane (MPS), ${\gamma}$-glycidoxy propyl trimethoxy silane (GPS), and ${\gamma}$-mercapto propyl trimethoxy silane (MCPS) 등을 사용하여 실리카 흡착특성과 기계적 계면물성에 대하여 고착하였다. 실란처리에 따른 실리카의 평형 확산압력, 표면 자유에너지, 비표면적을 BET법을 이용한 $N_2$/77 K 기체 흡착을 통하여 알아보았다. 본 실험결과 신란처리에 의해 실리카 표면에 도입된 비극성 관능기로 인해 실리카의 비표면적, 평형 확산압력, 표면 자유에너지의 비극성 요소가 증가하였으며 결과적으로 실리카/고무 복합재료의 기계적 계면 물성인 tearing energy ($G_{mc}$)가 향상되었음을 확인할 수 있었다. 그리고 MPS로 표면처리한 경우가 GPS, MCPS에 비해서 우수한 기계적 계면물성을 나타남을 관찰할 수 있었다.

• 접착 및 계면
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• 제16권2호
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• pp.55-62
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• 2015

자외선 경화를 통한 2-EHA/AA 점착제 제조 시 나노 충전제로 실리카를 도입하는 경우 실리카의 표면 처리 여부와 실리카 함량이 점착제의 점착 물성 및 열 안정성에 미치는 영향을 조사하였다. 또한 서로 다른 반복단위 길이를 가진 경화제에 따른 실리카의 보강 효과 차이도 관찰하였다. 실란으로 표면 처리된 실리카의 경우 실리카 표면과 고분자 매트릭스 간 계면 상호 작용으로 고분자 매트릭스 내 분산 정도를 높여 겔 함량의 저하 없이 0.3 wt%의 농도까지 점착 물성을 증가시키는 것으로 확인되었다. 특히 경화제로 PEGDMA를 사용할 때 분자 내 상대적으로 긴 에틸렌옥사이드 반복단위에 기인하는 분자 유연성으로 EGDMA를 사용한 계에 비해 실리카 보강 역할에 더 긍정적인 것으로 나타났다. 또한 열 분해 후 잔존량을 통해 실리카와 고분자 간 강한 계면 결합으로 인한 열 장벽 효과로 점착제의 열 안정성이 향상되는 것을 알 수 있었다.

• Elastomers and Composites
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• 제36권2호
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• pp.102-110
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• 2001

Nonylphenoxy poly(ethylene) ethanol homologues, caster oil poly(ethylene) ethanol homo-logues 및 sodium perfluoroalkyl carboxylates의 세 가지 종류 계면활성제를 사용하여 고무인상재의 젖음성 향상 연구를 수행한 결과 불소 관능기가 도입된 sodium perfluoroalkyl carboxylates 계면활성제의 경우 다른 계면활성제를 사용한 경우에 비해 고무인상재의 초기 표면에너지 값은 유사했으나 평형상태에 이른 후의 표면에너지 값이 낮아 치아와의 젖음성이 가장 우수한 것으로 나타났다. 또한, 수소가스의 발생을 억제시키고 미세부 재현성을 높이기 위해 소포제를 사용한 결과 젖음성이 향상된 sodium perfluoroalkyl carboxylates를 포함한 조성에 소포제를 첨가할 경우 인열물성이 약 40% 이상 증가하였는데, 이는 소포제가 고무인상재 내부의 반응으로 생성되는 수소가스의 발생을 억제하기 때문이다. 따라서, 소포제는 고무인상재의 표면특성에는 크게 영향을 미치지 않으면서 인상재 내부에 발생되는 기포를 효과적으로 억제 혹은 제거하여 고무 인상재의 기계적물성을 향상시킴을 알 수 있었다.

• Elastomers and Composites
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• 제37권4호
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• pp.258-264
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• 2002

본 연구에서는 열처리에 의한 실리카의 표면특성과 실리카/폴리우레탄 복합재료의 기계적 계면물성에 대하여 고찰하였다. 열처리에 의한 실리카의 표면특성은 Fourier Transform-IR(FT-IR), Solid-state 29Si NMR spectroscopy, 그리고 접촉각을 통하여 알아보았으며 실리카/폴리우레탄 복합재료의 기계적 계면물성은 인열에너지 (GIIIC)를 측정하여 관찰하였다. 본 실험결과, 열처리 온도가 증가함에 따라 실리카의 Si-OH가 축합하여 Si-O-Si를 형성하고 표면자유에너지의 비극성 요소가 증가하는 것을 확인할 수 있었다. 이러한 결과로부터, 증가된 실리카의 표면자유에너지의 비극성요소는 폴리우레탄 내에 실리카의 분산성을 향상시켜 결과적으로 실리카/폴리우레탄 복합재료의 기계적 계면물성인 인열에너지가 증가된 것으로 사료된다.

• Composites Research
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• 제26권5호
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• pp.303-308
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• 2013

탄소섬유(CF) 강화 폴리프로필렌(PP) 복합재료의 수요는 증가되고 있다. 본 연구에서는 재활용 횟수에 따라 변화되는 복합재료의 물성 변화를 관찰하였다. CF 함량을 20% 함량으로 조성한 복합재료에 대해서 재활용 횟수에 따른 기계적 물성 평가를 진행하였다. 인장, 굴곡, Izod 동적 피로 실험에 따른 영향을 확인하였다. CF/PP 복합재료의 계면 물성을 평가하기 위해 젖음성 평가와 파단면을 FE-SEM으로 확인하였다. 재활용 횟수에 따라 섬유와 기지는 변화된다. CF/PP 복합재료는 재활용 할수록 섬유와 기지간의 계면에 열 데미지와 분쇄 과정에 의한 결합력 감소가 확인하였다.

• 접착 및 계면
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• 제17권2호
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• pp.56-61
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• 2016

본 연구에서는 아크릴 접착제의 물성에 대한 주 모노머의 영향을 비교하기 위하여 2-ethylhexyl acrylate 대신에 butyl acrylate를 사용하여 acrylic acid와 2-hydroxyethyl methacrylate의 공중합체를 합성하고 2종의 경화제를 이용하여 접착 물성을 연구하였다. 선형의 측쇄사슬을 가진 butyl acrylate계 점착제는 가지형태의 측쇄를 가진 2-ethylhexyl acrylate계 접착제에 비해 낮은 접착특성을 보였다. 경화제의 경우 가교점이 많고 가교반응을 통해 유연한 ether나 ester그룹을 생성하는 epoxy형 경화제에서 우수한 물성을 보였고 관능기인 산의 농도가 높을수록 접착특성이 향상되는 것을 관찰하였다.

• 접착 및 계면
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• 제15권1호
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• pp.9-13
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• 2014

본 연구는 폴리프로필렌/마이카 복합재료의 고상압출에 의한 배향에 따른 기계적 물성의 변화에 관한 연구이다. 마이카 함량이 증가할수록 복합재료의 비중이 증가하였다. 하지만 고상압출에 따른 배향에 의해 복합재료의 비중은 미세공극의 발생으로 말미암아 비중은 배향 전에 비해 현저히 감소하는 것으로 나타났다. 이러한 미세공극의 존재는 복합재료의 인장 및 굴곡물성에 큰 영향을 미치는 것으로 나타났다. 고상압출 여부에 관계없이 마이카 함량이 10 wt%일 때 최대 굴곡 물성이 관찰되었다.